DE10024061A1 - Verfahren zur Herstellung eines zahnärztlichen Handstückes mit einem glasumhüllten lichtleitenden Faserstab - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines zahnärztlichen Handstücks mit einem glasumhüllten lichtleitenden Faserstab erfolgt zu dessen komplizierter Formgebung ein definiertes Strecken der vorgesehenen Biegebereiche des Lichtleiters. Die Biegeverformung des Faserstabes wird in einem sich anschließenden Arbeitsschritt an seinen nunmehr verjüngten Bereichen vorgenommen. Sowohl das Strecken des Faserstabes als auch dessen Biegeverformung findet bei einer Temperatur statt, die dessen Erweichungstemperatur entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zahnärztlichen Handstücks mit einem Lichtleiter in Form eines glasumhüllten Faserstabes mit ein- oder mehrfacher Biege­ verformung.

Zahnärztliche Handstücke werden in der Regel mit faseroptischen Lichtleitern ausgestattet, die aus an ihren Enden verklebten optischen Faserbündeln, aus Kernmantelstäben oder Glasfaser­ stäben mit Glasrohrumhüllung bestehen. Die Lichtleiter müssen innerhalb dieser Geräte verlegt werden. Für ihren Einbau steht aber nur wenig Raum zur Verfügung, weil Handstücke von zumeist kleiner Bauart sind und noch andere Bauteile enthalten. Daher muß die äußere Gestaltung des Lichtleiters sowohl der jeweiligen Geräteform des Handstücks als auch dem in seinem Geräteinneren vorhandenen Platz angepaßt werden.

Ein derartig kompliziert gestalteten Lichtleiter herzustellen, ist bei Verwendung ungeschützter Glasfaserbündel durchaus möglich. Allerdings besitzen Faserbündel ohne Schutzüberzug für die Einzelfaser nur eine geringe mechanische Festigkeit und sind auch gegenüber thermischen und chemischen Einflüssen nur wenig stabil. So kann es bereits beim Einsetzen des Lichtleiters in das Handstück zum Bruch von Einzelfasern kommen. Auch sind beim häufig notwendigen Reinigen und Sterilisieren von Handstücken, die unter erhöhten Temperaturen erfolgen müssen, Beschädigungen von optischen Fasern kaum zu verhindern. Diese Fasern stehen dann für eine Lichtübertragung nicht mehr zur Verfügung, so daß Lichtverluste unvermeidlich werden.

Ebenfalls leicht verformen lassen sich aus Kernmantelstäben hergestellte Lichtleiter. Von wesentlichem Nachteil bei diesem Lichtleitertyp sind auch die hierbei auftretenden erheblichen Lichtverluste, die an den mehrfach vorhandenen Biegestellen entstehen können.

Günstiger gestaltet sich der Lichttransport bei der Verwendung von Glasfaserstäben, die paßgenau in das Handstück eingefügt werden. Aus der DE-PS 39 10 474 ist ein stabförmiger Lichtleiter bekannt geworden, dessen Glasfasern vorgeformt, z. B. in einer der geometrischen Gestalt und den Raumverhältnissen des Hand­ stücks entsprechenden Form gesintert wurden. Üblicherweise werden hierfür Glasfaserstäbe verwendet, die eine Beschichtung zum Schutz vor unerwünschten äußeren Einflüssen aufweisen. Im industriellen Fertigungsprozeß läßt sich das Sintern der Glas­ fasern allerdings nur schwierig steuern, wenn bestimmte Produkt­ parameter genau einzuhalten sind. Auch können sich beim Sintern die einzelnen Fasern linien- oder auch flächenförmig so eng ananeinderlegen, daß es zum Austausch von Lichtenergie zwischen den Einzelfasern kommt. Dieser Lichtaustausch ist aber immer auch mit einem Lichtverlust verknüpft, der sich insbesondere bei größeren Faserlängen in einer erheblich verminderten Lichtüber­ tragung durch den Lichtleitstab bemerkbar macht.

Die DE-PS 31 32 996 schlägt die Verwendung von Glasstäben aus Vollmaterial als Lichtleitstab für Handstücke vor. Die vergleichs­ weise schlechten Transmissionseigenschaften derartiger Glasstäbe können jedoch kaum eine zufriedenstellende Lichtübertragung von der Lichtquelle bis hin zum auszuleuchtenden Bereich gewähr­ leisten.

Eine erhebliche Verbesserung bedeutet die Verwendung von Glas­ faserstäben mit verschmolzener Glasrohrumhüllung, wie sie bei den heute am verbreitetesten Verfahren zur Herstellung von Faserstäben einfach anfallen. Allerdings ist die Verformung derartiger Lichtleitstäbe mit einem beträchtlichen technischen Aufwand verknüpft. So müssen die Fasern beim Verformungsprozeß reproduzierbaren Druck- und Temperaturbedingungen über den ge­ samten Faserbündelquerschnitt ausgesetzt werden, wofür wiederum spezielle Preßwerkzeuge zum Einsatz gelangen. Diese sind in ihrer Anschaffung kostspielig; aufwendig ist auch die genaue Befolgung der Prozeßparameter.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein zahnärztliches Hand­ stück, enthaltend einen verformten Faserstab mit Hüllglas, zu schaffen, der bei einem vergleichsweise geringen Platzbedarf paßgerecht in das Handstück eingefügt werden kann sowie über gute Lichtübertragungseigenschaften verfügt. Seine Herstellung soll trotz der komplizierten Formgebung in einem einfachen und kostengünstigen Verfahren erfolgen können und die Anwendung aufwendiger Preßformen überflüssig machen. Der Ein- und Ausbau des glasummantelten Faserstabes im Handstück soll ohne besondere Schwierigkeiten möglich sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Faserstab mit Hüllglas, der mehrere Kernmantelfasern enthält, vor seiner Biegeverformung in den Biegebereichen durch deren Erhitzen und Strecken definiert verjüngt worden ist. Die Querschnittsverringerung im Bereich mindestens einer der vorgesehenen Biegestellen sollte vorzugsweise etwa 20 Prozent des ursprünglichen Faserstabquerschnitts betragen. Dadurch kann der Faserstab in einem darauf folgenden Arbeitsschritt nach nochmaliger Erwärmung in einer vorgegebenen einfachen Biegeform an seinen nunmehr verjüngten Bereichen ohne große Schwierig­ keiten verformt werden. Der Einsatz von unter reproduzierbaren Druckbedingungen arbeitenden Preßformen ist somit nicht mehr erforderlich. Der Faserstab mit Hüllglas erhält eine dem Hand­ stück genau angepaßte Gestalt, so daß er darin problemlos ein­ gebaut werden kann.

Zu dessen Verjüngung sowie zur Biegeverformung sollte der Faser­ stab vorteilhafterweise auf eine Temperatur erwärmt werden, die seiner Erweichungstemperatur entspricht.

Der auf diese Weise in einfachen Verfahrensschritten hergestellte biegeverformte Lichtleiter ist aus einem einzigen Stück geformt. Er ist in seiner Herstellung vergleichsweise billig und zeichnet sich außerdem vorteilhaft durch geringe optische Verluste bei der Lichtübertragung aus. Durch das mit dem Glasfaserbündel verschmolzene Hüllglas besitzt der Lichtleitstab zugleich auch eine ausreichende mechanische Stabilität und ist auch vor un­ erwünschten chemischen Einflüssen durch aggressive Substanzen, wie sie etwa bei der Reinigung der Handstücke verwendet werden, wirksam geschützt.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung eines zahnärztlichen Handstücks mit einem Lichtleiter in Form eines glasumhüllten Faserstabes mit ein- oder mehrfacher Biegeverformung, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter vor seiner Biegeverformung an mindestens einem der vorgesehenen Biegebereiche durch deren Erhitzen und Strecken definiert verjüngt worden ist.

2. Verfahren zur Herstellung eines zahnärztlichen Handstücks nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter nach nochmaliger Erwärmung in einer vor­ gegebenen Biegeform an den verjüngten Bereichen verformt wird.

3. Verfahren zur Herstellung eines zahnärztlichen Handstücks nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflächen des Lichtleiters optisch geschliffen und poliert werden.