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Druckluft-Speiseeinrichtung für zahnärztliche Bohrhandstücke
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckluft-Speiseeinrichtung für zahnärztliche Bohrhandstücke mit in ihrem Kopfteil eingebauter, in Kugellagern gelagerter Druckluftturbine für 200000 und mehr
Umdr/min.
Bei diesen Handstücken ist es üblich, mindestens einen Teil der entspannten Treibluft dazu zu ver- wenden, die Kugellager zu schmieren und dem Bohrer und der Behandlungsstelle einen Luftstrom zuzu- führen. Zu diesem Zweck ist die Treibluft mit einem Ölnebel versetzt und so geführt, dass mindestens ein Teil davon vom Turbinenraum aus durch die Lager strömt und zu einem Teil durch einen ringförmigen Spalt um die Turbinenwelle herum zum Bohrer hin austritt, während ein anderer Teil der entspannten Treibluft durch das Handstück hindurch zurückgeführt wird und entweder am Handstückende austritt oder über eine bis in das Handstück hineinreichende Luftrùckleitung bis in das Gehäuse der Speiseeinrichtung zurückgeführt wird.
Sobald die Druckluft, beispielsweise durch ein Magnetventil, abgeschaltet wird, wird die kinetische
Energie des Rotors teils durch Reibung in den Kugellagern, teils durch Luftwirbel im Turbinenraum, teils durch eine Pumpwirkung der Rotorschaufeln vernichtet. Nach Abschalten der Treibluft pumpt daher der auslaufende Rotor die Luft aus dem Turbinenraum in die Luftrückführung. Dadurch entsteht ein Unterdruck in der Turbinenkammer, der Luft nachzusaugen versucht. Da die Treibluftzuleitung durch das Magnetventil vom Kompressor abgeschaltet ist, strömt Luft durch den Spalt um die Turbinenwelle ein, was zur Folge haben kann, dass abgetragene Zahnsubstanz od. dgl., die sich auf dem Turbinengehäuse niedergeschlagen hat, in das vordere Kugellager und den Turbinenraum hineingelangt. Eine derartige Verschmutzung der Kugellager würde zur baldigen Auswechslung der Lager zwingen.
Diesem Übelstande wird durch die Erfindung abgeholfen. Bei c. ner Druckluft-Speiseeinrichtung für zahnärztliche Bohrhandstücke mit in ihrem Kopfteil eingebauter, in Kugellagern gelagerter Druckluftturbine für 200000 und mehr Umdr/min, bei denen die zugeführte, mit einem Ölnebel versetzte Treibluft vom Turbinenraum aus mindestens zu einem Teil durch die Kugellager strömt und teilweise zum Bohrer hin austritt, während ein anderer Teil der entspannten Treibluft durch das Handstück hindurch in einer Luftrückleitung bis in das Gehäuse der Speiseeinrichtung hinein zurückgeführt wird, ist erfindungsgemäss im Gehäuse der Speiseeinrichtung eine beim Abschalten der Treibluft automatisch in Tätigkeit tretende Vorrichtung angeordnet,
die bis zum Stillstand des Rotors einen Überdruck im Turbinenraum und in der Rückleitung aufrechterhält. Somit kann keine Luft vom Bohrer her durch den Ringspalt um die Turbinenwelle herum in das vordere Kugellager und in den Turbinenraum eindringen.
Es ist bereits ein zahnärztliches Bohrhandstück bekannt, bei dem die entspannte Treibluft am Ende des Handstücks ins Freie austritt. Um bei diesem Handstück einen ganz bestimmten Arbeitsdruck einstellen zu können, ist in die Luftrückleitung im Handstück ein Kugelventil eingebaut, bei dem der auf die Kugel ausgeübte Federdruck wunschgemäss einstellbar ist. Beim Abschalten der Druckluftzufuhr schliesst sich auch dieses Kugelventil. Es entweicht jedoch Druckluft durch die Kugellager hindurch ins Freie und es tritt um so eher Unterdruck im Turbinenraum ein, je geringer das insgesamt vorhandene Druckluftvolumen ist. Bei dem vorbekannten Handstück reicht der Druckluftraum nur bis zum Ende des Handstücks, ist also sehr klein.
Der Überdruck ist längst verschwunden, wenn der Rotor noch läuft, so dass Luft durch
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behandlung das Ventil 17 geschlossen wird, nimmt der Druck in der Treibluftleitung 7 ab, unter Wirkung der Feder 30 senkt sich die Membran, das Absperrorgan 29 sperrt, wie in der Figur dargestellt, die Rück- leitung 8, so dass ein gewisser Überdruck in der Rückleitung erhalten bleibt.
Die Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung nach Fig. 5 ähnelt der Ausführungsform i nach Fig. 4. Es ist auch ein Membranventil 31 vorhanden, dessen Membran 32 mit der Ventilwand 33 eine Kammer34bildet, die über die Leitung 35 mit der Treibluftleitung 7 in Verbindung steht. In dem andern
Teil des Ventilgehäuses ist eine Feder 36 untergebracht, die der Membran 32 anliegt und im Sinne einer
Verkleinerung des Raumes der Kammer 34 wirkt. Mit der Kammer 34 ist über ein Rohrstück 37 ein Ven- tilraum 38 verbunden, der in der Rückleitung 8 liegt und so ausgebildet ist, dass durch den Teller 39, der durch einen Stab 40 starr mit der Membran 32 verbunden ist, entweder das Rohr 37 oder die Rückleitung 8 absperrbar ist.
Wird das Ventil 17 geöffnet, tritt von der Treibluftleitung 7 über das Rohr 35 Druckluft in die Kammer 34 ein, hebt die Membran und gleichzeitig den Teller 39, so dass der Teller das Rohrstück 37 zum Ventilraum 38 hin absperrt und die Rückleitung 8 geöffnet ist. Sobald das Ventil 17 geschlossen wird, senkt sich die Membran 32 unter der Wirkung der Feder 36 und damit auch der Teller 39, so dass die in der Kammer 34 vorhandene Druckluft durch das Rohrstück 37 in den Ventilraum 38 und damit in die Rück- leitung 8 einströmen kann. Der Ventilteller 39 legt sich dann unten auf und sperrt damit die Rückleitung
8 ab, wie es in Fig. 5 dargestellt ist.
Es steht die Treibluftleitung 7 über die Leitung 35, die Kammer 34, das Rohrstück 37 mit der Rückleitung 8 in Verbindung, so dass ein Druckausgleich in beiden Leitungen vor sich geht und ein gewisser Überdruck im Turbinenkopf erhalten bleibt, bis der Rotor 9 ausgelaufen ist und der Überdruck sich durch den Ringspalt 15 ausgeglichen hat.
Die Fig. 6 zeigt eine weitere einfache Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung in Ge- stalt eines feder- oder gewichtbelasteten Kugelventils 41, das beim Absinken des Luftdruckes in der Rück- leitung 8 unter einen vorbestimmten Wert die Rückleitung schliesst. Gemäss Fig. 7 kann dieses Kugelven- til in einen im Gehäuse der Speiseeinrichtung befindlichen Behälter 42 eingebaut sein, der dazu dient, der durch die Rückleitung zurückströmenden Luft soweit als möglich das Öl zu entziehen, bevor sie in die freie Luft austritt. Der Behälter 42 ist so aufgebaut, dass auch die Zuführungsleitungen für Luft und Wasser durch ihn hindurchgehen, also der Schlauch 5, der als gemeinsame Umhüllung für alle dem Druckluft- handstück zuzuführenden Leitungen dient, unmittelbar an ihn angeschlossen werden kann.
In Fig. 7 ist der Wasserzuführungsstutzen mit 43, der Luftzuführungsstutzen mit 44 bezeichnet. An die Stutzen werden die flexiblen Zuführungsleitungen, beispielsweise die Leitung 7 an den Stutzen 44, angeschlossen. Die
Schraubmuffe 45, die auf eine Dichtungsscheibe 46 drückt, sorgt für zuverlässige Abdichtung. Der Ein- tritt der Rückluft in den Behälter 42 ist durch den Pfeil 47 angedeutet. Die Rückluft fliesst durch die Rohr- leitungen bzw. Bohrungen 48,49, 50 und schliesslich durch das Kugelventil 51 hindurch, verliert dabei ihr Öl, das sich unten im Behälter 42 sammelt, und tritt schliesslich durch die Bohrung 52, von der zweckmässigerweise mehrere vorhanden sind, ins Freie.
Das Kugelventil besteht aus der Kugel 53, die mit der
Endöffnung des Rohres 50 einen zuverlässigen Ventilsitz bildet, einem auf der Kugel aufliegenden, in einem Hohlzylinder 54 geführten, beispielsweise zylindrischen Körper 55 und einer beliebig einstellbaren Überwurfkappe 56. Der Ventilraum besitzt mehrere Luftaustrittsöffnungen 57. Durch die Überwurfkappe 56 wird der Hubraum des Ventils begrenzt. Das Ventil ist so gewählt, dass beispielsweise bei einem Druck über etwa 0, 1 atü die gewichtbelastete Kugel 53 angehoben wird und die Rückluft durch die Bohrungen 57 und 52 frei austreten kann.
Sinkt jedoch nach Schliessen des Magnetventils 17 der Druck in der Rückleitung 8 unter 0, 1 atü, sperrt die Kugel die Rückleitung 8 ab, so dass ein weiteres Absinken des Luftdruckes über die Luftrückführung nicht möglich ist und ein gewisser Überdruck in der Rückleitung solange erhalten bleibt, bis der Rotor 9 zum Stillstand gekommen ist und der Überdruck in den Leitungen durch den Ringspalt 15 nach aussen ausgeglichen ist.
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