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Zahnbehandlungs einrichtung mit Vorrichtung zur Flüssigkeitszufuhr
zu dem das Werkzeug tragenden Handstück Die Erfindung betrifft eine Zahnbehandlungseinrichtung,
z. B. eine Zahnbohrmaschine, mit Vorrichtung zur Flüssigkeitszufuhr zu dem das Werkzeug
tragen den Handstück, die einen über ein Ventil an eine Druckgasleitung angeschlossenen
Flüssigkeitsbehälter besitzt, der über eine Zuführleitung mit einer Spritzdüse am
Handstück in Verbindung steht. Die Zufuhr von Flüssigkeit, meistens Wasser, dient
bekanntlich der Kühlung des Werkzeuges und gleichzeitig dem Wegspülen der Bohr-
und Schleifprodukte, die beim Behandeln eines Zahnes anfallen. Die Temperatur der
zugeführten Flüssigkeit sollte annähernd Körpertemperatur besitzen. Bei bekannten
Einrichtungen der fraglichen Art ist deshalb dem Flüssigkeitsbehälter eine elektrische
Heizvorrichtung zugeordnet. tSblicherweise ist der Behälter eine als Zubehör zur
Einrichtung vorhandene Flasche, welche in einem Köcher steckt, in welchem die Heizvorrichtung
untergebracht ist. Ein Nachteil dieser bekannten Einrichtungen besteht darin, daß
die Heizvorrichtung zwangläufig relativ weit von der am Handstück vorgesehenen Spritzdüse
entfernt ist, so daß das in der Flasche erwärmte Wasser auf seinem langen Weg zur
Spritzdüse einer starken Abkühlung unterworfen ist. Da ferner in den meisten Fällen
ein Druckgas-Flüssigkeits-Gemisch (üblicherweise ein Luft-Wasser-Gemisch) und nicht
reine Flüssigkeit zum Kühlen bzw.
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Spülen verwendet wird, muß eine weitere Abkühlung des im Gemisch enthaltenen
Wassers durch das nicht vorgewärmte Druckgas auf seinem langen Weg zur Spritzdüse
in Kauf genommen werden. Man war deshalb gezwungen, den Behälter mit einer Heizvorrichtung
relativ großer Heizleistung zu versehen, um die bis zur Verbrauchsstelle der Flüssigkeit
auftretenden Verluste ausgleichen zu können. Damit läßt sich aber erst nach Ablauf
einer gewissen Betriebszeit an der Spritzdüse die gewünschte Temperatur einhalten,
da beim Inbetriebsetzen der Einrichtung zuerst die nicht geheizte, zwischen Behälter
und Spritzdüse in der Zuführleitung befindliche Flüssigkeitsmenge in kaltem Zustand
verspritzt wird, was für den Patienten meist äußerst unangenehm ist. Die Erfindung
bezweckt die Schaffung einer Zahnbehandlungseinrichtung der genannten Art, bei welcher
diese Nachteile vermieden sind.
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Erfindungsgemäß besitzt die Einrichtung eine zweite, in der dem Handstück
näher liegenden Hälfte der Zuführleitung angeordnete elektrische Heizvorrichtung
mit von einem ersten auf einen zweiten Wert umschaltbarer Heizleistung, wobei die
beiden Heizvorrichtungen in einem unabhängig vom Arbeits-Stromkreis des Werkzeugantriebs
der Maschine zu betätigenden Stromkreis angeordnet sind und ein durch Einschalten
des Antriebs-Stromkreises des
Werkzeuges zu betätigendes Relais zum Umschalten der
zweiten Heizvorrichtung von der kleineren auf die größere Heizleistung und zum gleichzeitigen
Öffnen des die Druckgaszufuhr zum Flüssigkeitsbehälter steuernden Ventils.
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Während der Arbeitszeit des Zahnarztes bleiben die beiden Heizvorrichtungen
normalerweise eingeschaltet, wobei die zweite Heizvorrichtung auf kleine Heizleistung
eingestellt ist. Die erste. dem Behälter zugeordnete Heizvorrichtung hält die Flüssigkeit
im Behälter dauernd warm, und zwar zweckmäßig auf einer Temperatur von etwa 800
C, während die zwecl ;-mäßig möglichst nahe der Spritzdüse angeordnete und die Zuführleitung
auf möglichst große Länge umfassende zweite Heizvorrichtung die vor der Spritzdüse
befindliche Wassermenge am völligen Erkalten hindert.
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in
der Zeichnung dargestellt; es zeigt Fig. 1 ein Schaltschema der für das Verständnis
der Erfindung wichtigsten Elemente der Einrichtung und Fig. 2 schaubildlich ein
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung.
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In der Zeichnung ist 1 der Ständer und 2 der aus leger einer Zahnbohrmaschine
üblicher Bauart. Äm Ausleger 2 ist in an sich bekannter Weise ein zweigliedriger
Gelenkarm 3 angebracht, an welchem seinerseits
das das Werkzeug
4 tragende Handstück 5 angelenkt ist. Das Werkzeug 4 wird mittels eines über den
Ausleger 2 und den Arm 3 geführten Sdinurtriebes von einem Elektromotor der Maschine
angetrieben.
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Zum In- und Außerbetriebsetzen des Elektromotors ist ein vom Zahnarzt
zu bedienender Fußschalter 6 vorgesehen, der im Arbeitsstromkreis des Elektromotors
(linke Seite der Fig. 1) angeordnet ist.
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An der in Fig. 2 sichtbaren Rückseite des NIaschinenständers 1 ist
ein S chaltkasten 7 befestigt. Im Schaltkasten 7 ist ein nicht gezeichneter Köder
angeordnet, der eine erste Heizvorrichtung 8 aufweist.
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In dem von der Schaltkastenoberseite her zugänglichen Köcher ist eine
mit Handgriff versehene Flasche 9 eingesetzt. Die Flasche 9 trägt einen Ventilknopf
10, der zweckmäßig unter Zwischenlage einer O-Ring-Dichtung mittels Spaunverschlusses
lösbar auf der Flasche 9 befestigt ist. Von einem im Maschinenständer 1 vorgesehenen
Druckluftanschluß fiihrt eine Schlauchleitung 11 zu dem im Ventilkopf 10 angeordneten,
nicht näher dargestellten Mischventil. Die Leitung 11 enthält ein Solenoidventil
12. An den Auslaß des im Ventilkopf 10 angeordneten Mischventils ist eine Schlauchleitung
13 angeschlossen. Diese Schlauchleitung 13 führt über den Ausleger 2 und den Gelenkarm
3 zum Handstück 5 und trägt an ihrem Ende eine Spritzdüse 14. Die Mündung der Spritzdüse
14 liegt unmittelhar im Bereich des Arbeitsendes des Werkzeuges 4.
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Der Stromkreis, der in Parallelschaltung die Heizvorrichtung 8 aufweist,
enthält einen Transformator 15, an dessen Sekundärwicklung eine zweite Heizvorrichtung
16 angeschlossen ist. Zwischen der Heizvorrichtung 8 und dem Transformator 15 enthält
der genannte Stromkreis zwei in Serie geschaltete Widerstände 17 und 18, wovon der
Widerstand 18 über ein normalerweise offenes Kontaktpaar 19 (Fig. 1) überdrückt
werden kann. Die e Elemente 15, 17, 18 und 19 sind zusammen mit einer im Sekundärteil
des Transformators 15 liegende Sicherung 23 im Schaltkasten 7 untergebracht. Die
genannte zweite Heizvorrichtung 16 ist an dem über den Gelenkarm 3 führenden Teil
der Leitung 13 angeordnet, und zwar heim gezeichneten Beispiel an dem vom Handstück
5 entfernteren Glied des Gelenkarmes 3, so daß sich die Heizvorrichtung 16 jedenfalls
in der dem Handstück 5 näher liegenden Hälfte der von der Flasche 9 zur Spritzdüse
14 führenden Leitung 13 befindet.
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Das Solenoidventil 12 ist über einen Stromkreis zu betätigen, der
ein normalerweise offenes Kontaktpaar 20 aufweist. Die beiden Kontaktpaare 19 und
20 sind durch ein Relais 21 zu betätigen, das dem Arbeitsstromkreis des Antriebsmotors
des Werkzeuges 4 der Maschine zugeordnet ist. Zusätzlich zum Hauptschalter6 ist
ein Handschalter 22 vorgesehen, der es gestattet, die Flüssigkeitszufuhr zur Düse
14 unabhängig vom Hauptschalter 6 ein- oder auszuschalten.
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Der im Relaisstromkreis (Parallel-Feldstromkreis) der Maschine liegende
Handschalter 6 a erlaubt die Außerbetriebsetzung der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung,
d. h. das Schließen des Solenoidventils 12, wodurch die Luftzufuhr unterbunden wird.
Der Kippschalter 22 gestattet die Ausschaltung der Heizvorrichtung 8 und des Transformatorstromkreises
für die Heizvorrichtung 16.
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Die Arbeitsweise der beschriebenen Maschine ist die folgende: Angenommen
die Flasche 10 sei gefüllt, der Stromkreis der Heizvorrichtung 8 und 16 sei bei
offenen Kontakten 19 und 20 geschlossen, der Handschalter 6 a sei eingeschaltet,
und der Hauptschalter 6
sei offen. Dies entspricht dem Normalzustand der Maschiene
während der Arbeitszeit des Zahnarztes. Die Widerstände 17, 18, die Heizvorrichtungen
8 und 16 und der Transformator 15 sind zweclçílläßig wie folgt bemessen: : \R iderstand
17 200 Ein, Widerstand 18 1500 Ohm (seide mit einstelli) arem. Nlogriff, Heizvorrichtung
8 220 Volt, 8 Watt konstante Dauerleistung, Heizvorrichtung 16 7 Watt (10 Volt)
Ruheleistung und 28 Watt (20 Volt) Betriebsleistung, bei einem Transfonnatorl-erhältilis
von 220:20. Im genannten Normalzustand ist in diesem Fall die Leistung der Heizvorrichtung
8 8 Watt, wodurch die Flüssigkeit in der Flasche auf etwa 800 C gebracht wird, und
jene der Heizvorriditung 16 7 Watt, wodurch die Leitung 13 und die darin ruhende
Flüssigkeit auf Körpertemperatur gehalten werden. Zum Inhetriebsetzen des Werkzeuges
wird durch Betätigen des Schalters 6 der Stromkreis des Antriebsmotors des Werkzeuges
4 geschlossen. Dadurch wird das Werkzeug 4 übler den Schnurtrieb in Drehung versetzt
Gleichzeitig wird im Parallel-Feldstromkreis eine Potentialdifferenz erzeugt, auf
welche das Relais 21 anspricht. Entsprechend ist es möglich, hei in Betrieb befindlichen
Werkzeug das Relais 21 mittels des Handschalters 6a zu steuern. Das Relais 21 schließt
in der Folge die beiden Kontaktpaare 19 und 20. Bei geschlossenen Kontakten 19 ist
das Solenoidventil 12 in der Leitung 11 erregt und demzufolge offen. Somit gelangt
Druckgas in den Ventilkopf 10, mischt sich je nach Einstellung des Mischventils
im Ventilkopf mit der aus der Flasche 9 ausgepreßten Flüssigkeit; das Gas-Flüssigkeits-Gemisch
wird durch die Düse 14 ausgespritzt bzw. versprüht. Gleichzeitig wurden aber, wie
erwähnt, durch das Relais 21 auch die Kontakte 19 geschlossen. Dies hat eine Überbrückung
des größeren Widerstandes 18 zur Folge, so daß nun die Heizvorrichtung 16 von der
kleineren auf die größere Heizleistung umgeschaltet ist. Während eines kurzen Augenklickes
zu Beginn der Flüssigkeitsförderung tritt an der Düse 14 die im Ruhezustand der
Maschine in der Leitung 13 vorhandene Flüssigkeit aus, für deren dauernde Warmhaltung,
besonders in der dem Handstück 5 benadibarten Hälfte der Leitung 13, die Heizvorrichtung
16 gesorgt hat. Der erste austretende Flüssigkeitsstrahl ist somit nicht kalt. Sobald
aber die Flüssigkeitssäule in der Leitung 13 einmal in Bewegung ist, ist die Heizvorriditung
16, wie erwähnt, auf größere Heizleistung umgeschaltet und gewährleistet nun dauernd
ein Warmhalten der an der Düse 14 austretenden Flüssigkeit, da sie die beim Transport
der Flüssigkeit von der Flasche 9 bis zur Düse 14 auftretenden Wärmeverluste so
weit kompensiert, daß der austretende Strahl annähernd Körpertemperatur besitzt.
Versuche haben gezeigt, daß auf diese Weise eine innerhalb der gewünschten Grenzen
von 37 bis 440 C liegende Strahltemperatur während der ganzen Spritzdauer eingehalten
werden kann.
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Sobald der Antriebsmotor des Werkzeuges 4 stillgesetzt wird, hört
die Erregung des Solenoidventils 12 auf, die Druckgasförderung und somit die Flüssigkeitsförderung
setzt aus, die Kontakte 19 und 20 werden geöffnet, und die Heizvorrichtung 16 wird
wieder auf kleine Heizleistung zurückgeschaltet.