DE2005567C2 - Ventil-Anordnung in einer Saugleitung einer Sauganlage für zahnmedizinische Zwecke - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Ventil-Anordnung in einer Saugleitung einer Sauganlage für zahnmedizinische Zwecke zum Absaugen von Absaugmedien, wie Wasser, Blut, Speichel, Zahnsubstanz usw. aus der Mundhöhle eines Patienten. Die Ventil-Anordnung wird an geeigneter Stelle zwischen Mundstück und Saugaggregat vorgesehen und zwar je nach Ausgestaltung der Sauganlage nur als Einzel-Ventil, in Reihenanordnung mehrerer Ventile hintereinander und/oder in Parallel- Anordnung für mehrere Saugschläuche und/oder mehrere Behandlungsplätze.
• Bei der modernen Zahnbehandlung verwendet man in immer größerem Ausmaß eine spezielle Sauganlage, um aus der Mundhöhle des Patienten Wasser, Blut, Speichel, Zahnsubstanz etc., insbesondere beim Bohren mit Flüssigkeitsnebel abgebenden Bohrinstrumenten abzusaugen. Es gibt verschiedene Typen dieser Sauganlagen. Ihr Saugsystem verwendet niedrigen Vakuum und große Luftmengen. Es sind deshalb kräftige Rohrleitungen erforderlich und entsprechend große Durchlässe in den einzelnen Ventilen. Derartige Anlagen können als Einzelplatzanlagen gebaut werden. In der Regel werden sie jedoch als Mehrplatzanlagen gebaut, wobei an jedem Arbeitsplatz eine Einheit vorgesehen ist, die einen beweglichen Saugschlauch mit Einrichtung zum Ansetzen des Mundstückes und wenigstens ein Absperrventil aufweist. Auch kann hier ein getrennter Separationstank vorgesehen werden. Damit bei Nichtbenutzung des einzelnen Sauggerätes und ständig laufendem Motor von Mehrplatzanlagen nicht dauernd ein Sauggeräusch am Arbeitsplatz zu hören ist, und um außerdem unnötige Druckverluste und damit unnötigen Leistungsaufwand der Sauganlage zu vermeiden, sieht man zweckmäßig entsprechende Absperrventile je Arbeitsplatz vor, die beim Inbenutzungnehmen geöffnet und nach beendeter Arbeit jeweils geschlossen werden. Bei manueller Betätigung der Ventile muß man an jedem Arbeitsplatz entsprechende Ventile mit Ventilhandhaben anordnen und bei Verwendung von Magnetventilen werden diese außerordentlich groß. Wenn man Magnetventile verwendet, sollte man außerdem aus Sicherheitsgründen eine niedrige Spannung unter 50 Volt, beispielsweise von 12 Volt, verwenden. Dann muß man einen Transformator installieren. Die Installation einzelner derartiger Ventile ist platzraubend und kostspielig.
• Eine der üblichen Sauganlagen für zahnärztliche Zwecke weist einen in der Nähe des Patientenstuhls oder der Zahnarztbehandlungseinheit angeordneten Separationstank auf, in dem Flüssigkeit und feste Partikel aus der Saugluft abgeschieden werden. Die trockene Luft wird durch eine Rohrleitung zu einem Saugventilator oder einem sonstigen Saugaggregat weitergesaugt, welche allein schon wegen des Geräusches und der abzugebenden Luft an einer anderen Stelle angebracht sein sollten. Sobald der Motor des Saugventilators abgeschaltet wird, wird der Unterdruck im Separationstank aufgehoben und dabei wird ein Bodenventil, das bis dahin vom Unterdruck geschlossen war, geöffnet, um die Flüssigkeit, die sich im Separationstank gesammelt hat, zu entleeren, während die festen Partikel in einem Filter gesammelt werden.
• Bei Zentralanlagen, die mehrere Zahnartzplätze oder mehrere Zahnarzträume bedienen, wobei ein einziges gemeinsames Saugaggregat mit Motor verwendet wird, kann man den Motor nicht abschalten, um dadurch den Separationstank bei einem einzelnen Zahnarztplatz bzw. die Separationstanks in einem einzelnen Behandlungsraum zu leeren, sondern man hat hier statt dessen jede einzelne Saugleitung vom betreffenden Separationstank zum Saugaggregat mit einem individuellen Absperrventil versehen, das von Hand oder elektromagnetisch bedienbar sein kann. Wenn eines dieser Einzelventile abgesperrt wird, so tritt im zugeordneten Separationstank ein Druckausgleich ein und der Separationstank wird geleert. Dieses System hat genauso wie die anderen Systeme, bei denen nicht trockene Luft, sondern das Gemisch aus Luft, Flüssigkeit und festen Partikeln abgesperrt wird, verschiedene Nachteile, insbesondere wegen der großen erforderlichen Querschnitte und der entsprechend großen, teuren Ventile.
• In der am 16. Oktober 1969 offengelegten Patentanmeldung P 14 91 755.6, die zum deutschen Patent 14 91 755 geführt hat, deren entsprechendes amerikanisches Patent 34 69 582 am 30. September 1969 erteilt und veröffentlicht und deren entsprechendes britisches Patent 11 66 670 am 8. Oktober 1969 veröffentlicht wurde - keine der Schriften ist vorveröffentlicht - ist ein kleines, in der Hand zu haltendes Handabsauggerät für medizinische Zwecke vorgeschlagen worden, mit einem Hauptkanal, der am einen Ende an eine Vakuumleitung anschließbar ist und ein Ventil zum Steuern der ihn durchfließenden Strömung enthält und wobei das Besondere darin besteht, daß das Ventil ein durch Luftdruckänderungen bewegbares Bauteil enthält, das mit einer Steuerkammer in Verbindung steht, welche eine von Hand verschließbare, zur Außenatmosphäre führende Steueröffnung aufweist und wobei eine Abzweigleitung mit dem an die Vakuumleitung anschließbaren Ende des Hauptkanals verbunden ist, so daß bei Verschluß der Steueröffnung in einem Ausführungsbeispiel eine Verbindung zwischen dem Steuerraum und dem saugaggregatseitigen Teil der Saugleitung entsteht, die bewirkt, daß das bewegliche Bauteil bei offener Steueröffnung den Hauptkanal unterbricht und bei geschlossener Öffnung freigibt. Das bewegliche Bauteil kann aus einer flexiblen Membran bestehen, die zumindest einen Teil der Wand des Hauptkanals bildet und derart angeordnet ist, daß sie sich in Abhängigkeit vom Druckunterschied zwischen dem Hauptkanal und der Steuerkammer an einen gegenüberliegenden Wandteil des Hauptkanals anlegen und dadurch den Hauptkanal abdichten kann. Diese nicht vorveröffentlichte Anordnung kann nur eine Größe haben, die leicht in die Hand zu nehmen ist und hat wegen des Absaugens von Blut nur relativ kleine Querschnitte und ist trotzdem verhältnismäßig schwer, so daß sie nur kurzzeitig benutzt werden kann. Bei dieser patentierten Erfindung wurde nicht erkannt, daß und wie man ähnliche Ventile für großvolumige Leitungen in anderen medizinischen Bereichen als der Operationstechnik anwenden kann. Die Grundkonzeption ist auf ein kleines Handgerät für kleine Querschnitte, bei denen im wesentlichen Flüssigkeit anfällt, ausgelegt.
• Durch die österreichische Patentschrift 1 86 773 ist ein medizinischer Apparat zum Absaugen von Flüssigkeiten oder dgl. bekanntgeworden, bei dem im Strömungsweg des Sauggases zwischen Unterdruckquelle und dem der Saugwirkung ausgesetzten Raum ein druckabhängiger Verschluß für die von der Unterdruckquelle kommende Leitung vorgesehen ist, dessen die Druckabhängigkeit bestimmendes Glied oder Glieder willkürlich verstellbar sind derart, daß unabhängig von der Größe des durch die Unterdruckquelle erzeugten Unterdrucks die Leitung verschlossen wird, sobald der Druck in dem der Saugwirkung ausgesetzten Raum einen gewissen, vorgewählten Wert unterschreitet und diese freigegeben wird, sobald dieser Druck wieder über den gewählten Wert ansteigt. Dafür ist in einer mit einer Membran versehenen Kammer eine Düse vorgesehen, vor deren Mündung die in ihrer Auswölbung vom Druck in der Kammer abhängige Membran spielt und dadurch die Düsenmündung öffnet und schließt, wobei der Abstand zwischen Düse und Membran verstellbar ist. Die Membran verschließt die Kammer gegenüber der Atmosphäre und ist frei in der Atmosphäre aufgespannt. In der Kammer befinden sich mechanische Verstellmittel für die Verstellung des Düsenabstandes. Es handelt sich hier um eine Druckregeleinrichtung und nicht um ein Verschlußventil, welches eine Fernsteuerung gestattet. Die Steuerung der Saugleistung wird nicht mit einem Nebenstrom bewirkt.
• Aus der amerikanischen Patentschrift 31 00 002 ist eine Ventilanordnung für allgemeine technische Verwendung zur Steuerung von Vakuumleitungen bekanntgeworden. Dabei ist oberhalb eines aufrechtstehenden Rohrstutzens eine bewegliche Membran angeordnet. Oberhalb der Membran liegt auf der dem Absaugmedium abgewandten Seite ein Steuerraum. Es sind Verbindungsleitungen zwischen den beiden Seiten der Hauptsaugleitung des Ventils und einem Steuerventil und dem Steuerraum und dem Steuerventil vorgesehen. Das Steuerventil hat auch einen Atmosphärenanschluß. Durch Betätigung des Steuerventiles ist es möglich, aus dem saugaggregatseitigen Teil der Saugleitung Unterdruck in den Steuerraum zu leiten und somit auf das Verschlußorgan einwirken zu lassen oder der Steuerraum kann mit Atmosphäre verbunden werden. Dadurch kann die Membran von dem aufragenden Saugleitungsstutzen abgehoben oder auf diesen zum Zwecke des Verschlusses aufgelegt werden. Derartige, in der allgemeinen Saugtechnik bekannte, mit ihrem eigenen Unterdruck gesteuerte Ventile sind in der zahnärztlichen Absaugtechnik bisher nicht angewandt worden und haben keine Anregung gegeben sie einzusetzen, weil diese Anordnungen relativ groß und mit komplizierten Leitungen und Steuerventilen ausgeführt wurden.
• In der zahnärztlichen Saugpraxis muß jedoch mit großen Strömungsquerschnitten gesaugt werden, weil nebel- und staubförmige Partikel und gelegentlich auch feste Bestandteile abgesaugt werden müssen. Das lange bestehende Bedürfnis, bei Mehrplatzsauganlagen nur den benutzten Schlauch saugen zu lassen, konnte nur ungenügend befriedigt werden. Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache Anordnung für zahnmedizinische Absauganlagen mit relativ großen Leitungsquerschnitten verfügbar zu machen, die ein günstig und mit geringem Aufwand zu betätigendes Ventil aufweist, das hohen hygienischen Anforderungen entspricht und jedem Arbeitsplatz zugeordnet werden kann.
• Erfindungsgemäß wird nun eine Anordnung verwendet und vorgesehen wie sie in der allgemeinen Saugtechnik im Prinzip bekannt war und wobei sich die Anordnung für zahnmedizinische Zwecke der vorstehend genannten Art kennzeichnet durch ein als Ventil vorgesehenes, mit Hilfe des in der Saugleitung wirkenden Unterdruckes betätigtes Verschlußorgan, welches zwischen wenigstens einer Lage, in der die Saugleitung offen ist, und einer Lage, in der es die Saugleitung abgesperrt hält, umschaltbar ist, einen auf der dem Absaugmedium abgewandten Seite des Verschlußorganes vorgesehenen Steuerraum und eine Verbindungsleitung zwischen dem Steuerorgan und dem saugaggregatseitigen Teil der Saugleitung, welcher ein Steuerglied zugeordnet ist, so daß mit Hilfe des Steuergliedes bedarfsweise Unterdruck über die Verbindungsleitung und den Steuerraum auf das Verschlußorgan einwirken kann. Der Ausdruck "Verschlußorgan" ist der Einfachheit halber verwendet, obwohl dieses Ventilorgan auch zur Einstellung des Durchtrittsquerschnittes benutzt werden kann. Die erfindungsgemäßen Ventilanordnungen können mit äußerst geringem Aufwand für große Querschnitte gebaut werden, wie sie in der zahnmedizinischen Absaugtechnik erforderlich sind und können dabei den hygienischen Anforderungen gemäß gestaltet werden, weil keine scharfkantigen Wandgestaltungen und in den Saugraum reichenden Elemente erforderlich sind, wie sie beispielsweise bei der Konstruktion nach der österreichischen Patentschrift 1 86 773 in den Saugstromraum hineinragen. Die Ventile können ohne Hilfsenergie und trotzdem leicht und wirksam geschaltet werden. Das vereinfacht ihre Anwendung an den im übrigen von den verschiedensten Herstellern stammenden Einrichtungen und in den verschiedensten Ländern mit den unterschiedlichsten elektrischen Spannungen und sonstigen Steuermitteln arbeitenden Geräten, weil der eigene, ohnehin zu erzeugende Unterdruck verwendet wird. Sie können für hohes und niedriges Vakuum und für große und kleine Fördermengen verwendet werden und ein lange bestehender Bedarf kann überraschend einfach mit einem im allgemeinen Prinzip lange bekannten Ventilsystems gedeckt werden.
• Das Ventil kann auch zum Dosieren der am Mundstück wirksamen Saugleistung als Mengenventil ausgebildet werden, indem man eine Einrichtung zur veränderbaren Einstellung der Lage des Verschlußorganes in der Offenstellung des Ventiles vorsieht. So kann man mit einfachen Mitteln eine den individuellen Behandlungserfordernissen entsprechende Saugwirkung leicht einstellen, auch wenn z. B. an einer Mehrplatzanlage mit starkem Saugaggregat nur ein einziger Saugschlauch in Benutzung ist. Das billige Ventil dient dann mehreren Zwecken.
• Wenn man das Ventil in Verbindung mit einem die Luft aus dem Saugstrom abtrennenden Abscheideraum derart anordnet, daß es nur Saugluft absperrt bzw. dosiert, d. h. zwischen Abscheideraum und Saugaggregat anordnet, kann es mit einer Separationseinrichtung, die die von der Saugluft mitgenommenen Bestandteile vorher ausscheidet, vorteilhaft zusammenwirken. Die einfache und wartungsfreie sowie auch bei Hängenbleiben einzelner Teile noch arbeitsfähige, erfindungsgemäße Ventilanordnung eignet sich aber auch besonders für Absaugmedien, die Flüssigkeit und feste Partikel enthalten. Man ordnet das Ventil gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dafür zweckmäßig zwischen Mundstück und Abscheider an. So benötigt man nicht für jeden Arbeitsplatz einen getrennten Abscheider und kann auch einzelne Saugschläuche mit geringem Aufwand abschalten oder in ihrer Leistung steuern.
• Die Verbindungsleitung zwischen Ventilausgang und Steuerraum dient dazu, den Steuerraum wahlweise mit einem größeren oder einem gleich großen Druck wie dem auf der Absaugmediumseite zu beaufschlagen. Das kann in verschiedener Weise erfolgen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Verbindungsleitung als Steuerglied eine mit der Atmosphäre verbindbare und absperrbare Zweigsteuerleitung auf. Durch entsprechendes Öffnen und Schließen dieser auch über beträchtliche Strecken zu führenden Zweigsteuerleitung wird der Druck im Steuerraum bestimmt. In offenem Zustand entspricht er genau oder etwa dem Atmosphärendruck, so daß die Membran oder dgl. in die Verschlußstellung übergeht. Die Benutzung der Anordnung wird vereinfacht und verbessert, wenn das Steuerglied eine in den Griffbereich des Zahnarztes führende Steuerleitung für das Betätigen des Absperrorganes umfaßt. Die Steuerleitung kann aus einem Schlauch bestehen, dessen eines Ende in die Verbindungsleitung einmündet und dessen anderes Ende so angeordnet ist, daß es vom Zahnarzt geschlossen wird, wenn dieser das Mundstück der Saugleitung ergreift.
• Er braucht dann zum Ein- und Ausschalten seinen Arbeitsplatz nicht zu verlassen und kann in jeder Behandlungssituation Unterdruck ein- und ausschalten ohne das Arbeitsfeld zu verlassen. Die Steuerleitung kann aus einem Schlauch bestehen, dessen eines Ende in die Verbindungsleitung mündet und dessen anderes Ende so angeordnet ist, daß es vom Zahnarzt geschlossen wird, wenn dieser das Mundstück der Saugleitung ergreift. So entfällt auch für das Steuern ein aufwendiges Abschaltmagnetventil, in dem die Ventilbetätigung allein mit dem ohnehin vorhandenen Unterdruck und mit Hilfe der Steuerleitung durchgeführt wird.
• Die Zweigsteuerleitung führt man also zweckmäßig zu einem an einer vom Benutzer gut zugänglichen Stelle angeordneten, vorzugsweise mit einer Ablage des Mundstückhalters der Saugleitung in Wirkverbindung stehenden als Steuerglied dienenden 2-Stellungs-2-Wege-Steuerventil. Bei dieser Ausbildung benötigt man lediglich eine Leitung, die zu dem Steuerventil führt. Wenn es zudem mit dem Mundstückhalter in Wirkverbindung steht, so wird die Zweigsteuerleitung geschlossen, sobald der Benutzer den Mundstückhalter aus der Ablage nimmt, weil das Ventil durch die entsprechend gestaltete Kopplung umschaltet. Wenn der Benutzer den Mundstückhalter wieder in die Ablage zurückführt, so öffnet das Ventil und läßt Atmosphärendruck oder einen sich nach den Querschnitten und Leistungslängen richtenden Druck, der aus dem Atmosphärendruck und dem am Ventilausgang herrschenden Unterdruck resultiert, im Steuerraum aufbauen. Dabei ist es dann zweckmäßig, einen möglichst großen Flächenunterschied zwischen der wirksamen Fläche des Steuerraumes und der Verschlußöffnung zu haben, um ein sicheres Schließen zu erzielen und Flattern möglichst zu vermeiden.
• Bei einer anderen, vorteilhaft etwas abgewandelten, noch definiertere Verhälnisse schaffenden und praktisch gut auszuführenden Ausbildung zur Steuerung des Verschlußorganes kann vorgesehen sein, daß die der Verbindungsleitung zugeordnete Zweigsteuerleitung in ein als Steuerglied dienendes 2-Stellungs-3-Wege-Steuerventil einbezogen ist, welches in der Schließstellung des Ventils den zum Ventilausgang führenden Leitungsteil verschließt und den Steuerraum direkt mit der Atmosphäre verbindet und in der Offenstellung des Ventils den Steuerraum nur mit dem Ventilausgang verbindet. Dadurch wird sichergestellt, daß in der Verschlußstellung der volle Atmosphärendruck im Steuerraum wirkt und so ein sicheres Schließen gewährleistet. Das ist vor allem für die Fälle zweckmäßig, in denen ein Gemisch aus Luft, Flüssigkeit und festen Partikeln vom Ventil unterbrochen wird. Dieses Steuerventil kann man beispielsweise elektromagnetisch fernbetätigen. Dabei hat man gegegenüber direkt elektromagnetisch betätigten Absperrventilen für die Saugleitung den Vorteil, daß wesentlich kleinere Leistungen, nämlich nur die Hilfsenergien zu schalten sind. Will man jedoch eine Fernbedienung des Steuerventils vermeiden, so ordnet man dieses an einer vom Benutzer gut zugänglichen Stelle, vorzugsweise in Wirkverbindung mit der Ablage des Mundstückhalters der Saugleitung an. Dann muß man allerdings zwei Leitungen zum Steuerventil führen, kann diese jedoch ohne Nachteile für die Schaltqualität beliebig lang machen, auf jeden Fall wesentlich länger als bei der vorn beschriebenen Anordnung, bei welcher die Steuerleitung eine Zweigleitung ist und ihre Länge damit einen Einfluß auf die Höhe der Schließkraft hat.
• Um den Querschnitt des Ventiles mit einfachen, ebenfalls pneumatisch wirkenden Mitteln einzustellen, kann zweckmäßig die Einrichtung zur Dosierung der Saugleistung eine der Verbindungsleitung zugeordnete, in einer zur Atmosphäre führenden Zweigsteuerleitung angeordnete einstellbare Drossel enthalten. Diese wird also an geeigneter Stelle so in das Saugsystem gesetzt, daß sie die veränderbare Druckdifferenz auf beiden Seiten des Verschlußorganes bewirkt. In einer anderen Ausgestaltung kann man zum Einstellen des Ventilquerschnittes einen den Hub des Verschlußorganes begrenzenden, verstellbaren Anschlag vorsehen, z. B. in Form einer auf einer Schraube abgestützten Platte, gegen die sich das Verschlußorgan legt. Zum gleichen Zweck kann man aber auch eine die Federkraft des Verschlußorganes veränderbar bestimmende Einrichtung vorsehen, beispielsweise eine auf das Verschlußorgan wirkende Stützfeder, deren gehäusefestes Lager verstellbar ist.
• Als Verschlußorgan eignet sich besonders eine Membran, wie es an sich bekannt ist. Diese bietet bei einfacher, wartungsfreier Konstruktion einen sicheren Abschluß und kann auch zur Dosierung benutzt werden. Sie ist unempfindlich gegen evtl. hängenbleibende feste Partikel und wird vor allem auch hygienischen Anforderungen gerecht.
• Die Membran kann man in im wesentlichen waagerechter Lage anordnen. Dann verschließt sie einen aufragenden Stutzen. Man kann sie jedoch auch zweckmäßig, insbesondere für Anlagen, bei denen sie ein Luft-Flüssigkeits- Festteilchen-Gemisch steuert, in im wesentlichen senkrechter Lage anordnen.
• Bei einer Anwendung entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Absperrventil an einem an sich bekannten Separationstank vorgesehen. Dabei ist in die Saugleitung ein Separationstank mit einem Separationsraum zum Trennen von Luft einerseits und flüssigen und/oder festen Bestandteilen andererseits eingeschaltet und der Separationstank hat einen Anschluß für die die Mischung von Saugluft und Wasser, Blut etc. führende Saugleitung und einen Anschluß für die zum Saugaggregat führende Luftleitung. Die Anordnung hat dann folgende Merkmale:
  
• - Der den Abscheideraum aufweisende Separationstank hat ein Bodenablaufventil zur gesteuerten Entleerung des Separationstanks;
• - die Anordnung ist so getroffen, daß durch das Absperren der Saugleitung mit Hilfe des Ventils das Öffnen des Bodenventils erfolgt.


• Bei einer solchen Anordnung aus Ventil und Separationstank können weitere Betätigungsmittel für das Entleeren und Verschließen des Bodenablaufs entfallen, weil dieses durch die gesteuerte Betätigung des Verschlußorgans mit Hilfe des Unterdrucks erfolgen kann. So ergibt sich ein hygienischer, einfach aufgebauter und sicher arbeitender Separationstank mit Absperrventil.
• Bei einer derartigen Sauganlage kann vorgesehen sein, daß das als Membran gestaltete Absperrorgan in einem Ventilgehäuse auf einem Auslaßstutzen am Deckel des Separationstanks sitzt, wobei die Membran das Ventilgehäuse in einen unteren Ventilraum, in den der Auslaßstutzen des Separationstanks hinaufragt und welcher Ventilraum einen Austrittsstutzen für die Luftleitung zum Saugaggregat hat, und den oben angeordneten Steuerraum, der über die Verbindungsleitung mit dem letztgenannten Austrittsstutzen in Verbindung steht, aufteilt, wobei die Verbindungsleitung derart angeordnet ist, daß sie mittels der Steuerleitung in offener Verbindung mit der Atmosphäre gehalten wird, um ein Festsaugen der Unterseite der Ventilmembran in geschlossener Lage gegen den vom Deckel des Separationstanks nach oben ragenden Auslaßstutzen zu ermöglichen, aber durch Schließen der Steuerleitung den Unterdruck auf die gesamte Oberseite der Membran einwirken läßt, um den nach oben ragenden Auslaßstutzen zu öffnen und dadurch einen Durchtritt der Saugluft zu ermöglichen.
• Bei einer derartigen Anordnung und auch bei konstruktiv etwas anderen Anordnungen können die den Saugstrom führenden Leitungen derart angeordnet sein, daß die Membran sich gegen den Saugstrom schließend auf den Ventileinlaß, der der Auslaßstutzen des Separationstankes sein kann, legt. Dabei besteht vor allem bei einer Ausbildung mit einer nur zu öffnenden und zu schließenden Abzweigsteuerleitung die Gefahr, daß die Membran beim Schließen ins Flattern gerät. Das läßt sich vermeiden, wenn nach einer anderen Ausgestaltung die den Saugstrom führenden Leitungen derart angeordnet sind, daß die Membran mit dem Saugstrom schließt. Dabei legt sich die Membran also nicht auf den Einlaßstutzen des Ventilgehäuses, sondern auf die Auslaßöffnung. Diese wird zweckmäßig in einer glatten Ventilgehäusefläche ausgebildet. So kann sich die Membran beim Schließen gut an die Wand anschmiegen, ohne scharfen Kanten zu begegnen oder überdehnt zu werden. Zweckmäßig legt man die Einlaßleitung des eigentlichen Ventils neben die Auslaßöffnung im Gehäuse und führt den Einlaßstrom derart, daß er direkt auf die Membran gerichtet ist. Das ist insbesondere für solche Anordnungen zweckmäßig, die Flüssigkeit und feste Partikelchen im Strom enthalten. Dann spült der eintretende Flüssigkeitsstrom diese Teilchen hinweg und reinigt automatisch und selbsttätig die Membran und den Ventilsitz. Das wird noch begünstigt, wenn die Einlaßleitung oberhalb der Auslaßöffnung in das Ventilgehäuse mündet. Dann gelangen derartige Teilchen von oben herunter - durch die Schwerkraft begünstigt - zur Auslaßöffnung. Diese Selbstreinigung wird noch verbessert, wenn die Auslaßöffnung in unmittelbarer Nähe der Membraneinspannung liegt. Dann wird auch die Ecke des Ventils zwischen Auslaßöffnung und Membraneinspannung automatisch mit gereinigt, was vor allem im Hinblick auf die Hygiene von besonderer Bedeutung ist. Zweckmäßig weist die Ventilgehäusewand, in welcher Einlaß und Auslaß angeordnet sind, flache Kegelform auf. Dann können beide Öffnungen in die Gehäusewand ohne besondere Stutzen eingearbeitet werden und die Membran kann sich gut der Gehäusewand anschmiegen. Auch der Ventilgehäusewand, welche den Steuerraum begrenzt, sollte man flache Kegelform geben und die Verbindungsleitung in der Kegelspitze münden lassen. Dann ist in jedem Fall ein sofortiges Betätigen der Membran beim Umschalten des Steuerventils gewährleistet. Außerdem lassen sich derartige kegelförmige Gehäuse sehr einfach und günstig herstellen sowie montieren.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen behandelt. Es zeigt
• Fig. 1 einen Teilvertikalschnitt des oberen Teiles eines Separationstanks mit zugehöriger Ventilanordnung in geschlossener Lage;
• Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, in welcher das Ventil geöffnet ist;
• Fig. 3 eine schematische Darstellung des zweiten Ausführungsbeispieles der Ventil- und Leitungsanordnung in geöffneter Stellung und
• Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung bei geschlossenem Ventil.
• Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der obere Teil eines Separationstanks 1 dargestellt, der einen in diesen mündenden Einlaufstutzen 2 für die vom Behandlungsplatz des Zahnarztes kommende Saugleitung aufweist. Durch diese Saugleitung tritt eine Mischung von Saugluft mit Wasser, Blut, Speichel, Zahnsubstanz ect. ein. Der Separationstank 1 weist einen Auslaßstutzen 3 für die aus dem Separationstank austretende trockene Luft auf, aus der Feststoffe und Flüssigkeit abgeschieden sind. Die Saugluft wird von einem nicht dargestellten zentralen Absaugaggregat angesaugt. Der Separationstank 1 enthält in bekannter Weise ein Filter für die festen Stoffe und ein vom Unterdruck gesteuertes Bodenventil zum Ablassen von Flüssigkeit. Weder Filter noch Bodenventil sind dargestellt.
• Der Auslaßstutzen 3 ragt von der oberen Wand des Separationstankes 1 senkrecht nach oben auf. An ihm ist ein Ventilgehäuse 4 angebracht, das durch eine das Verschlußorgan bildende Membran 5 in einen unteren Raum 6, den eigentlichen Ventilraum, und einen oberen Steuerraum 7 aufgeteilt ist, der vom Deckel 8 abgedeckt ist. Der Auslaßstutzen 3 ragt in dem Ventilgehäuse nach oben. Das Ventilgehäuse hat einen vom unteren Ventilraum 6 seitlich ausgehenden Austrittsstutzen 9 für die zum nicht dargestellten Saugventilator oder Saugaggregat führende Saugleitung. Der obere Steuerraum 7 steht über eine aus einem Schlauch bestehende Verbindungsleitung 10 mit dem Austrittsstutzen 9 in Verbindung. Die Verbindungsleitung 10 kann mit der Atmosphäre in offene Verbindung gebracht werden. Diese Verbindung kann durch ein kleines Ventil hergestellt werden, das vom Behandlungsplatz des Zahnarztes ferngesteuert wird, z. B. durch Unterdruck. Im Ausführungsbeispiel jedoch ist vorgesehen, daß die Verbindungsleitung 10 mit einem normal geöffneten Steuerschlauch 11 versehen ist, dessen eines Ende direkt in die Verbindungsleitung 10 einmündet und dessen anderes Ende sich beim Behandlungsplatz des Zahnarztes oder an der Zahnarztbehandlungseinheit befindet und so angeordnet ist, daß der Steuerschlauch 11 vom Zahnarzt geschlossen wird, wenn dieser das Mundstück der am Einlaufstutzen 2 angeschlossenen Saugleitung ergreift. Dazu ist zweckmäßig ein 2-Stellungs-2-Wege- Steuerventil an die Steuerleitung 11 angeschlossen und steht mit der Ablage des Mundstückhalters derart in Wirkverbindung, daß das Steuerventil beim Einsetzen oder Abheben des Mundstückhalters mit dem Saugschlauch entsprechend umschaltet.
• Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Ventilstellung ist die Steuerleitung 11 beim Zahnarztplatz zur Atmosphäre geöffnet. Dies ist der Fall, wenn der Zahnarzt das Saugmundstück nicht verwendet und sich der Saugschlauch beispielsweise in der Ablage befindet. Unter der Saugwirkung des nicht dargestellten Saugaggregates wird über den Austrittsstutzen 9 im Ventilraum 6 unter der Membran 5 ein Unterdruck erzeugt, der die Membran gegen das Ende des Eintrittsstutzens 3 preßt und damit den Austritt von Luft aus diesem Auslaßstutzen absperrt, wobei der Unterdruck im Separationstank 1 aufgehoben und dadurch das Bodenventil freigegeben und geöffnet wird, so daß die ausgeschiedene Flüssigkeit abfließen kann. Über die Steuerleitung 11 und die Verbindungsleitung 10 herrscht im Ventilsteuerraum 7 Atmosphärendruck oder nahezu Atmosphärendruck. Das richtet sich nach den verschiedenen Querschnitten und der Länge der Steuerleitung 11.
• Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Ventilstellung ist die Steuerleitung 11 am Behandlungsplatz des Zahnarztes geschlossen. Das ist der Fall, wenn der Zahnarzt das Saugmundstück verwendet. Dann wird die Verbindung zur Atmosphäre unterbrochen und der Unterdruck im Auslaßstutzen 9 wirkt über die Verbindungsleitung 10 auf den Steuerraum 7. Der hier entstehende Unterdruck wirkt auf die gesamte Oberseite der Membran 5, wodurch diese nach oben gesaugt wird und die Verbindung zwischen dem Auslaßstutzen 3 und dem Austrittsstutzen 9 geöffnet und die trockene Luft durch den Separationstank 1 und den Auslaßstutzen 3 gesaugt wird und vom Absperrventil weiter zu dem zentralen Saugaggregat weiterströmt und von dort ausgeblasen wird.
• Diese Anordnung ist speziell im Hinblick auf die Anwendung bei zentralen Sauganlagen für mehrere Behandlungsplätze entwickelt. Sie kann aber auch bei einer Sauganlage Anwendung finden, die nur einen Zahnarztplatz bedient.
• Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Ventilanordnung für eine Sauganlage dient vorwiegend zum Abschluß der Saugleitung, welche ein Gemisch aus Saugluft, Flüssigkeit und festen Partikeln führt. Es wird vorzugsweise am ortsfesten Ende des beweglichen Saugschlauches eines Behandlungsplatzes angeordnet. Das Ventil 20 weist eine kegelförmig gestaltete Ventilgehäusewand 24 auf, an der in der Teilebene 22 die das Verschlußorgan bildende Membran 25 zusammen mit dem ebenfalls kegelförmigen Ventildeckel 28 festgespannt ist. Die Membran 25 ist im wesentlichen senkrecht angeordnet. In die glatte Ventilgehäusewand 24 mündet von oben her die Einlaßleitung 23, welche mit dem beweglichen Saugschlauch in nicht näher dargestellter Weise verbunden ist. Unter der Eintrittsöffnung 23 a ist nahe der Einspannstelle 21 in der im übrigen glatten Gehäusewand 24 die Austrittsöffnung 19 a vorgesehen, an welche sich die Auslaßleitung 19 anschließt. Diese führt vorzugsweise über einen Abscheider zum zentralen Saugaggregat. Von der Auslaßleitung 19 führt eine Verbindungsleitung 30 mit den beiden Teilstücken 30 a und 30 b zur Spitze 27 a des Ventilsteuerraumes 27. Die Leitung führt über das Steuerventil 31. Das Steuerventil 31 ist ein 2-Stellungs-3-Wege-Steuerventil und mit den üblichen Symbolen dargestellt.
• In der in Fig. 3 gezeichneten Ventilstellung ist das Steuerventil 31 auf Durchtritt geschaltet. Damit sind die beiden Leitungen 30 a und 30 b miteinander verbunden und der im Absperrventilauslaß 19 herrschende Unterdruck wirkt auf den Ventilsteuerarm 27. Dadurch ist die Membran abgehoben und der durch den Einlaß 23 und 23 a eintretende Absaugmediumstrom trifft auf die Membran 25, spült diese ggf. von hängengebliebenen Teilen frei und tritt durch die Austrittsöffnung 19 a in die Saugleitung 19 ein. Dies ist die Stellung, in welcher der Zahnarzt das Saugmundstück benutzt.
• Wenn das Saugmundstück nicht benutzt wird, wird, wie Fig. 4 veranschaulicht, das Steuerventil 31 derart umgeschaltet, daß der Leitungsteil 30 a der Verbindungsleitung 30 abgesperrt ist, während der Leitungsteil 30 b der Verbindungsleitung über den Steuerschieber 31 a mit dem dritten, offenen Wegeanschluß 32 des Steuerventiles 31 in Verbindung steht, so daß Atmosphärendruck in dem Steuerraum 27 herrscht. Die Druckdifferenz zwischen dem Atmosphärendruck im Steuerraum 27 und dem Unterdruck im Auslaß 19 bewirkt, daß sich die Membran 25 durchwölbt und mit ihrem Verschlußteil 25 a auf die Auslaßöffnung 19 a legt und diese einwandfrei und sachte verschließt, zumal sie mit dem Strom und nicht gegen den Strom schließt. In diesem Zustand kann über den Einlaß 23 aus dem Saugschlauch kein Luft-Wasser-Gemisch angesaugt werden. Das Absperrventil ist also geschlossen.
• Die Betätigung des 2-Stellungs-3-Wege-Steuerventils 31 kann z. B. von Hand erfolgen. Zweckmäßig ist sie jedoch mit der Ablage für den Mundstückhalter des Saugschlauches gekoppelt, wobei das Steuerventil durch die Federkraft beim Abnehmen des Saugschlauches in die in Fig. 3 gezeichnete Stellung gebracht wird, so daß das Absperrventil öffnet und umgekehrt.
• Obwohl die beiden Ausführungsbeispiele jeweils im Zusammenhang mit einer bestimmten, zwar nicht dargestellten, Sauganlagen-Ausbildung beschrieben sind, können ihre Merkmale auch an der jeweils anderen Anlage verwirklicht werden. Insbesondere können die beiden Steuerungssysteme und auch die Lage der Membran bei entsprechender Führung des Absaugmediumstromes an der jeweils anderen Anlage angewandt werden. Die Anordnungen eignen sich aber nicht nur zum einfachen Öffnen und Verschließen von Saugleitungen, sondern sie können auch zur Einstellung des Durchsatzes und des Druckes sehr vorteilhaft benutzt werden, zumal die Membran sich beim Öffnen in Wirklichkeit ohnehin auf eine mittlere Stellung einstellen wird, welche aus der Druckdifferenz auf ihren beiden Seiten, ihrer Eigenfederkraft und ihrer sonstigen Gestaltung resultiert. Wenn man nun die Eigenschaften der Membran benutzt, um den Durchtrittsquerschnitt des Ventiles steuerbar zu bestimmen, so erhält man mit einfachen Mitteln ohne besonderen Aufwand eine gute Dosierung des Saugstromes. Das ist besonders wichtig, wenn man mit starken Saugaggregaten arbeitet und für die verschiedenen Einsatzzwecke das eine Mal hohen und das andere Mal niedrigen Unterdruck an der Behandlungsstelle wünscht. Eine einfache Lösung bietet sich bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 damit an, daß man einfach in der Zweigsteuerleitung 11 eine einstellbare Drossel vorsieht, die der Benutzer entsprechend betätigt. Da bedingt durch den Unterdruck in der Saugleitung 9 bei offener Steuerleitung 11 ein kleiner Nebenstrom aus der Atmosphäre durch die Steuerleitung 11 gesaugt wird, läßt sich mit einer derartigen Drossel die Druckdifferenz auf beiden Seiten der Membran 5 sehr gut und einfach beeinflussen und damit eine nur leicht angehobene Stellung der Membran 5 erzielen, die nur den gewünschten und jeweils über die Drossel einzustellenden Durchtrittsquerschnitt freigibt. Eine gleichartige Verbindungs- und Steuerleitungsanordnung mit Drossel kann man auch an einem Ventil anordnen, welches konstruktiv wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 gestaltet ist. Andererseits kann man zum gleichen Zweck aber auch den Hub der Membran 5 bzw. 25 durch eine Einstellschraube begrenzen. Diese wird mit einer entsprechenden Druckplatte versehen, die im Steuerraum 27 zweckmäßig verstellbar angeordnet ist. Auch kann man die Federkraft der Membran oder eine Federabstützung eines als Verschlußorgan dienenden Kolbens, Tellers, Kegels od. dgl. benutzen, um eine Dosierung des Saugstromes zu erzielen. Dabei wird dann zweckmäßig das Federlager verstellt.

Claims (25)

1. Ventilanordnung in einer Saugleitung einer Sauganlage für zahnmedizinische Zwecke zum Absaugen von Absaugmedien, wie Wasser, Blut, Speichel, Zahnsubstanz usw. aus der Mundhöhle eines Patienten, gekennzeichnet durch ein als Ventil vorgesehenes, mit Hilfe des in der Saugleitung (9, 19) wirkenden Unterdruckes betätigtes Verschlußorgan (5, 25), welches zwischen wenigstens einer Lage (Fig. 2, 3), in der die Saugleitung offen ist, und einer Lage (Fig. 1, 4), in der es die Saugleitung (3, 19, 19 a) abgesperrt hält, umschaltbar ist, einen auf der dem Absaugmedium abgewandten Seite des Verschlußorganes (5, 25) vorgesehenen Steuerraum (7, 27) und eine Verbindungsleitung (10, 30) zwischen dem Steuerraum (7, 27) und dem saugaggregatseitigen Teil der Saugleitung (9, 19), welcher ein Steuerglied (11, 31) zugeordnet ist, so daß mit Hilfe des Steuergliedes (11, 31) bedarfsweise Unterdruck über die Verbindungsleitung (10, 30) und den Steuerraum (7, 27) auf das Verschlußorgan (5, 25) einwirken kann.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zum Zwecke der Dosierung der am Mundstück wirksamen Saugleitung vorgesehene Einrichtung zur veränderbaren Einstellung der Lage des Verschlußorganes (5, 25) in der Offenstellung des Ventiles.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (10) in Verbindung mit einem die Luft aus dem Saugstrom abtrennenden Abscheideraum (1) derart angeordnet ist, daß es nur Saugluft absperrt bzw. dosiert, d. h. zwischen Abscheideraum (1) und Saugaggregat angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (20) derart angeordnet ist, daß es mit Flüssigkeit und festen Partikeln versehenes Absaugmedium absperrt bzw. dosiert, also zwischen Mundstück und Abscheider angeordnet ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das der Verbindungsleitung (10) zugeordnete Steuerglied eine mit der Atmosphäre verbindbare oder absperrbare Zweigsteuerleitung (11) ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweigsteuerleitung (11) zu einem, an einer vom Benutzer gut zugänglichen Stelle angeordneten, vorzugsweise mit einer Ablage des Mundstückhalters der Saugleitung in Wirkverbindung stehenden als Steuerglied dienenden 2-Stellungs- 2-Wege-Steuerventil (31) führt.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Verbindungsleitung (30) zugeordnete Zweigsteuerleitung (11) in ein als Steuerglied dienendes 2-Stellungs-3-Wege-Steuerventil (31) einbezogen ist, welches in der Schließstellung (Fig. 4) des Ventiles (20) den zum Ventilausgang (19) führenden Leitungsteil (30 a) verschließt und den Steuerraum ( 27) direkt mit der Atmosphäre (32) verbindet und in der Offenstellung (Fig. 3) des Ventiles (20) den Steuerraum (27) nur mit dem Ventilausgang (19) verbindet.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (31) an vom Benutzer gut zugänglicher Stelle, vorzugsweise in Wirkverbindung mit der Ablage des Mundstückhalters der Saugleitung, angeordnet ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Dosierung der Saugleistung eine der Verbindungsleitung (10, 30) zugeordnete, in einer zur Atmosphäre führenden Zweigsteuerleitung (11) angeordnete, einstellbare Drossel enthält.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Dosierung der Saugleitung einen den Hub des Verschlußorganes (5, 25) begrenzenden, verstellbaren Anschlag aufweist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Dosierung der Saugleistung eine die Federkraft des Verschlußorganes (5, 25) veränderbar bestimmende Einrichtung aufweist.

12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan (5, 25) eine Membran ist.

13. Anordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine auf die Membran (5, 25) wirkende Stützfeder, deren Abstützung gegenüber dem Gehäuse (8) verstellbar ist.

14. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) in im wesentlichen waagerechter Lage angeordnet ist.

15. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (25) in im wesentlichen senkrechter Lage angeordnet ist.

16. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausgenommen Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- der den Abscheideraum aufweisende Separationstank (1) hat ein Bodenablaufventil zur gesteuerten Entleerung des Separationstankes (1);

- die Anordnung ist so getroffen, daß durch das Absperren der Saugleitung (3, 9) mit Hilfe des Ventils (4, 5) das Öffnen des Bodenventils erfolgt.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das als Membran gestaltete Absperrorgan (5) in einem Ventilgehäuse (4) auf einem Auslaßstutzen (3) am Deckel des Separationstankes (1) sitzt, wobei die Membran (5) das Ventilgehäuse (4) in einen unteren Ventilraum (6 ), in den der Auslaßstutzen (3) des Separationstanks (1) hinaufragt und welcher einen Austrittsstutzen (9) für die Luftleitung zum Saugaggregat hat, und den oben angeordneten Steuerraum (7), der über die Verbindungsleitung (10) mit dem letztgenannten Austrittsstutzen (9) in Verbindung steht, aufteilt, wobei die Verbindungsleitung (10) derart angeordnet ist, daß sie mittels der Steuerleitung (11) in offener Verbindung mit der Atmosphäre gehalten wird, um ein Festsaugen der Unterseite der Ventilmembran (5) in geschlossener Lage gegen den vom Deckel des Separationstanks (1) nach oben ragenden Auslaßstutzen (3) zu ermöglichen, aber durch Schließen der Steuerleitung (11) den Unterdruck auf die gesamte Oberseite der Membran ( 5) einwirken läßt, um den nach oben ragenden Auslaßstutzen (3) zu öffnen.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die den Saugstrom führenden Leitungen derart angeordnet sind, daß die Membran (5) sich gegen den Saugstrom schließend auf den Ventileinlaß [Auslaßstutzen (3) in Fig. 1 und 2] legt.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die den Saugstrom führenden Leitungen derart angeordnet sind, daß die Membran (25) mit dem Saugstrom schließt (Fig. 3 und 4).

20. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, gekennzeichnet durch eine in einer glatten Ventilgehäusefläche (24) angeordnete Ventilauslaßöffnung (19 a), auf die sich die Membran (25) beim Schließen auflegt.

21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinlaßleitung (23, 23 a) neben der Ventilauslaßöffnung (19 a) ins Ventilgehäuse (24) mündet und der Einlaßstrom auf die Membran (25) gerichtet ist.

22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßleitung (23) oberhalb der Auslaßöffnung (19 a) in das Ventilgehäuse (24) mündet.

23. Anordnung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (19 a) in unmittelbarer Nähe der Membraneinspannung (21) angeordnet ist.

24. Anordnung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilgehäusewand (24), in welcher Einlaßöffnung (23 a) und Auslaßöffnung ( 19 a) angeordnet sind, flach kegelförmig gestaltet ist.

25. Anordnung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilgehäusewand (Deckel 28), welche den Steuerraum (27) begrenzt, bei der Einmündung (27 a) der Verbindungsleitung (30) in den Steuerraum (27) flach kegelförmig gestaltet ist.