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Die
Erfindung bezieht sich auf ein vorderes medizinisches, insbesondere
dentalmedizinisches, Instrumententeil nach dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Bei
einem vorzugsweise manuell handhabbaren Instrument, insbesondere
einem Handstück, zur
Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, besteht die Forderung
nach einer Stromversorgung, z. B. einer hinreichenden Beleuchtung
der Behandlungsstelle, die sich in einer Körperhöhle befinden kann, wie es bei
der Benutzung eines dentalen Handstücks im Mundraum eines Patienten
der Fall ist. Um die Beleuchtung der Behandlungsstelle zu gewährleisten,
sind bereits Handstücke
entwickelt worden, die in ihrem vorderen Endbereich eine durch eine
Lampe gebildete Lichtquelle aufweisen, die an zwei elektrische Leitern
angeschlossen ist, die sich im Handstück längs erstrecken und Elemente
eines elektrischen Stromkreises sind.
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Ein
vorderes medizinisches, insbesondere dentalmedizinisches, Instrumententeil
der eingangs angegebenen Art ist in der Druckschrift
DE 37 06 943 A1 beschrieben.
Dieses vorbekannte vordere Instrumententeil ist Teil eines zahnärztlichen
Ultraschall-Handinstruments,
das aus einem hinteren Instrumenteil und dem vorderen Instrumenteil
besteht, die durch eine Steckkupplung mit einer im hinteren Instrumententeil
angeordneten und nach vorne ausmündenden
Steckausnehmung miteinander verbindbar sind, in die das vordere
Instrumententeil mit seinem hinteren Ende einsteckbar ist. Am vorderen Ende
des vorderen Instrumententeils sind Glühlampen angeordnet, die durch
elektrische Leitungen mit einem Stromkreislauf verbunden sind, dem
im Funktionsbetrieb der elektrische Strom durch eine induktive Übertragungsvorrichtung übertragen
wird.
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In
der
DE 37 06 943 A1 ist
eine Beleuchtungseinrichtung für
ein zahnärztliches
Handinstrument mit einem Handstück
beschrieben, das an seinem hinteren Ende ein Kupplungselement einer Kupplungsvorrichtung
zum Ankuppeln an einen Adapter aufweist. Die Beleuchtungseinrichtung
weist einen vom Adapter stabförmig
außen
am Handstück vorragenden
Lampenarm auf, dessen sich in der Höhe des vorderen Endes des Handstücks befindlichen
Armende eine Miniatur-Glühlampe
angeordnet ist, die durch nicht dargestellte elektrische Leitungen mit
einem Stromkreislauf verbunden ist.
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In
der
DE 22 04 067 A1 ist
ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Wicklung, insbesondere
eine Induktionsspule für
elektronische Schaltungen, beschrieben, bei dem eine Isolierstoffstütze hergestellt
wird, deren Oberfläche
durch eine schraubenförmige
Nut gebildet wird, die genutete Oberfläche der Isolierstoffstütze metallisiert
wird und die Spitzen zwischen benachbarten Windungen der Nut weggenommen
werden, um die Isolierstoffstütze
zwischen den erwähnten
Windungen freizulegen, so dass die metallisierte Oberfläche der
Nut eine schraubenförmige
Wicklung bildet. Das Metallisieren erfolgt durch Aufdampfen des
Metalls unter Vakuum. Nach dem Metallisieren wird eine isolierende
schützende
Lackschicht aufgetragen und eingebrannt.
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Aus
der
DE 652 149 A ist
ein Verfahren zur Herstellung von Selbstinduktionsspulen mit einem Träger aus
keramischem temperaturunempfindlichen Material zu entnehmen. Bei
diesem Verfahren wird in eine in den keramischen Körper eingeschnittene
spiralförmige
Nut ein Draht eingelegt. Daraufhin wird zwischen der Wandung und
der Nut und dem Draht ein metallischer Niederschlag erzeugt, der
sowohl am Draht als auch an der Wandung festhaltet. Der Niederschlag
wird galvanisch erzeugt, der sowohl am Draht als auch an der Wandung
haftet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vorderes medizinisches
Instrumententeil gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 so auszugestalten, dass eine einfache und kleine
sowie kostengünstig herstellbare
Konstruktion erreicht wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Bei
dem erfindungsgemäßen vorderen
Instrumenteil sind die elektrischen Leitungen durch Schichtstreifen
gebildet, die auf der in der Querschnittsabmessung auf dem gesamten
Umfang mit Untermaß gefertigten
Mantelfläche
eines aus elektrisch nicht leitendem Material bestehenden Instrumentenkörpers aufgetragen
sind und auf der gesamten Mantelfläche mit einer Deckschicht aus
elektrisch nicht leitendem Material beschichtet sind. Die Schichtstreifen
weisen eine dünne
Schichtdicke auf und sie lassen sich z. B. durch Aufdampfen auftragen.
Hierdurch wird nicht nur die angestrebte kleine Bauweise erreicht,
sondern auch eine Bauweise, die sich leicht und schnell und somit
kostengünstig
herstellen lässt.
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Das
erfindungsgemäße vordere
medizinische Instrumententeil eignet sich vorzüglich für ein medizinisches Instrument
mit einem hinteren Instrumententeil, mit dem das erfindungsgemäße vordere Instrumententeil
durch eine Kupplungsvorrichtung in Form einer Steckverbindung mit
einem Steckzapfen und einer diesen aufnehmenden Steckausnehmung handhabungsfreundlich
zusammensteckbar und wieder auseinandernehmbar ist, wobei die Instrumententeile
in ihrer zusammengesteckten Position lösbar verrastbar sind. Hierzu
eignet sich eine solche Rastvorrichtung besonders gut, die manuell
durch Überwinden
eines Druckpunktes überdrückbar ist.
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Für die Übertragung
der elektrischen Energie im Bereich der Kupplungsvorrichtung eignet
sich eine an sich bekannte elektrische Koppelvorrichtung besonders
gut, die im Bereich der Kupplungsvorrichtung an den Instrumententeilen
angeordnete Spulen zum induktiven Übertragen der elektrischen
Energie aufweist.
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Die
Kupplungsvorrichtung ermöglicht
somit eine kontaktlose, nämlich
induktive Übertragung elektrischer
Energie im Bereich der lösbaren
Steckverbindung, wobei sie sich durch Unempfindlichkeit gegen Kontaktschwierigkeiten
und Schmutz auszeichnet und außerdem
mangels Kontakten kein Verschleiß auch beim wiederholten Lösen und
Zusammenstecken der Steckverbindung an dem elektrischen Leiterabschnitten
erfolgt.
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In
dem Unteransprüchen
sind Merkmale enthalten, die u. a. auch zu einer guten Oberflächenqualität des Handstücks führen, was
insbesondere für medizinische
und dentalmedizinische Handstücke von
Bedeutung ist, da insbesondere solche Handstücke ein ansehnliches Äußeres haben
sollen, da mit ihnen in vielen Fällen
vor den Augen des Patienten gearbeitet wird.
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Nachfolgend
werden die Erfindung und weitere durch sie erzielbare Vorteile anhand
von vorteilhaften Ausgestaltungen mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen
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1 ein
erfindungsgemäßes stabförmiges Instrument
zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers in
der Blickrichtung quer zu seiner Längsmittelachse, teilweise geschnitten;
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2 ein
vorderes Instrumententeil des Instruments in der Seitenansicht von
links;
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3 die
in 1 mit X gekennzeichnete Einzelheit des Instrumententeils
im vergrößerten Längsschnitt;
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4 die
Einzelheit nach 3 in einer Vorfertigungsform;
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5 die
Einzelheit nach 3 in einer weiteren Vorfertigungsform;
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6 die
Einzelheit gemäß 3 in
einer weiteren Vorfertigungsform;
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7 ein
hinteres Instrumententeil im axialen Schnitt in abgewandelter Ausgestaltung;
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8 das
hintere Instrumententeil in einer Verfertigungsform;
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9 eine
Steckkupplung mit zwei z. B. unterschiedlichen Spulen für ein Instrument;
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10 eine
Steck/Drehkupplung mit zwei Spulen für ein Instrument;
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11 das
vordere Instrumententeil nach 1 in einer
abgewandelten Vorfertigungsform;
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12 das
Instrumenteil nach 11 in der Seitenansicht von
rechts.
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Das
Instrument 1 ist durch einen flexiblen Versorgungsschlauch 2 mit
einer nicht dargestellten Versorgungseinheit verbunden zur Versorgung
des Instruments 1 mit dem jeweils erforderlichen Behandlungsmedium,
und/oder der jeweils erforderlichen, z. B. elektrischen, Antriebsenergie,
wenn es ein z. B. spanabhebendes Werkzeug aufweist, und/oder Gebrauchsenergie,
z. B. elektrischer Strom, wenn es eine Beleuchtungseinrichtung aufweist.
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Das
vordere Ende des Versorgungsschlauches 2 ist durch eine
erste Verbindungsvorrichtung 3 mit dem Instrument 1 verbunden,
bei dem es sich bei den Ausführungsbeispielen
nach 1 bis 8 und 10 bis 12 um
ein sogenanntes Saughandstück 4 handelt.
Das Instrument 1 bildet mit dem Versorgungsschlauch 2 und
gegebenenfalls mit der zugehörigen
Steuer- und Versorgungseinheit eine allgemein mit 5 bezeichnete
Behandlungsvorrichtung zur Behandlung eines menschlichen oder tierischen Körpers, hier
insbesondere zur dentalen Versorgung.
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Die
Hauptteile des Instruments 1 sind ein hinterer Instrumententeil 1a und
ein vorderer Instrumententeil 1b, die durch eine Steckkupplung 6 mit
einem Kupplungszapfen 7 an dem einen Teil und eine Kupplungsausnehmung 8 an
dem anderen Teil lösbar
miteinander verbunden sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist das vordere Instrumententeil 1b an seinem hinteren
Ende den sich nach hinten erstreckenden Kupplungszapfen 7 auf,
der in eine Kupplungsausnehmung 8 am hinteren Instrumententeil 1a von
vorne einsteckbar ist. Der Kupplungszapfen 7 und die Kupplungsausnehmung 8 sind vorzugsweise
von runder Querschnittsform, so daß das beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
durch eine Saugkanüle 9 gebildete
vordere Instrumententeil 1b in wahlweisen Drehstellungen
ankuppelbar ist. Die Steckkupplung 6 ist vorzugsweise eine
Konuskupplung mit einem konischen Kupplungszapfen 7 und
einer entsprechend konischen Kupplungsausnehmung 8. Das
hintere Instrumententeil 1a ist ein hülsenförmiges Basisteil 11,
das an seinem hinteren Ende ein zugehöriges Verbindungsteil 3a der
Verbindungsvorrichtung 3 zum Verbinden des aus axial formschlüssig miteinander
verbundenen Wendeln bestehenden Versorgungsschlauches 2 aufweist.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist das Verbindungsteil 3a durch
eine Verbindungshülse 12 gebildet,
auf deren Außenmantelfläche wenigstens
ein radialer Ansatz oder ein wendelförmiger Wulst 13 angeordnet sind
bzw. ist. Die Querschnittsabmessung der Verbindungshülse 12 und
des Wulstes 13 sind so auf die Innenquerschnittsabmessung
des Versorgungsschlauches 2 abgestimmt, daß letzterer
insbesondere mit einer radialen Spannung auf die Verbindungshülse 12 aufschraubbar
ist, wobei der Wulst 13 in wendelförmige Vertiefungen oder Weichteile
des Versorgungsschlauches 2 einfaßt, die zwischen wendelförmigen Verstärkungen
angeordnet sind. Die radiale Spannung führt zu einer Klemmverbindung
des Versorgungsschlauches 2 auf der Verbindungshülse 12. In
der montierten Stellung kann der Versorgungsschlauch 2 von
einem hohlzylindrischen, vom Basisteil 11 nach hinten ragenden
Ringansatz 15 überdeckt
sein, der sich in einem radialen Ringabstand von der Verbindungshülse 12 erstreckt,
so daß sich ein
freier Ringraum 14 ergibt, in den der Versorgungsschlauch 2 paßt.
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Im
Rahmen der Erfindung kann die Steckkupplung 6 mit einem
zylindrischen Kupplungszapfen 7 und einer zylindrischen
Kupplungsausnehmung 8 ausgebildet sein, wobei die relative
Drehbarkeit der Kupplungsteile aufgrund eines Bewegungsspiels ebenfalls
gewährleistet
ist. Eine konische Steckkupplung 6 hat jedoch den Vorteil,
daß die
Kupplungsteile in einer wahlweisen relativen Drehstellung zueinander
miteinander verklemmbar sind. Im Rahmen der Erfindung kann die Steckkupplung 6 am
vorderen Ende des Basisteils 11 angeordnet sein. Bei der
vorliegenden Ausgestaltung weist sie einen mit a bezeichneten Abstand
vom vorderen Ende des Basisteils 11 auf, wobei im Bereich
dieses Abstands a die konische Kupplungsausnehmung 8 mit
ihrer nach vorne gerichteten Divergenz verlängert sein kann, wodurch sich
zwischen der Saugkanüle 9 und
dem vorderen Rand des Basisteils 11 ein Ringfreiraum 16 ergibt,
der das manuelle Einführen
des hinteren Endes der Saugkanüle 9 vereinfacht.
Die Saugkanüle 9 kann
gerade oder abgewinkelt oder gekrümmt oder in Segmenten gekrümmt bzw.
mehrfach abgewinkelt ausgebildet sein. Die Saugöffnung 17 am vorderen Stirnende
der Saugkanüle 9 ist
durch eine schräge Ausbildung
der Stirnfläche 18 gebildet.
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Dem
Instrument 1 ist ein elektrischer Verbraucher, z. B. eine
elektrische Beleuchtungseinrichtung, mit einer Lichtquelle 19,
im vorzugsweise vorderen Endbereich des vorderen Instrumententeils 1b,
hier an der Saugkanüle 9,
zugeordnet, wobei die Lichtquelle 19 vorzugsweise durch
eine oder mehrere Lampen oder Leuchtdioden gebildet sein kann. Zur Lichtquelle 19 erstreckt
sich eine elektrische Versorgungleitung 22 in oder am Versorgungsschlauch 2, durch
das Basisteil 11 und in der Wandung der Kanüle 9 bis
zur Lichtquelle 19, die an der Kanüle befestigt, z. B. eingebettet
ist, oder durch eine lösbare Steckkupplung
in Form einer Fassung mit dem vorderen Ende der Kanüle 9 verbunden
sein kann.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach 1 und 2 weist die rohrförmige Saugkanüle 9 an
ihrem freien Ende auf der Seite, zu der hin sich das frei Ende abgewinkelt
oder gerundet erstreckt, zwei tangential angeordnete und auf beiden
Seiten abstehende Flanschteile 9a auf, die in der Querrichtung
gemäß 2 vorzugsweise
gerundet sind. Auf der Innenseite eines oder vorzugsweise beider
Flanschteile 9a ist eine bzw. sind jeweils eine Lichtquelle 19 angeordnet,
bei der es sich z. B. um eine Lampe oder Leuchtdiode handeln kann,
und die im oder am zugehörigen
Flanschteil 9a verankert ist, oder es kann auch jeweils
eine Steckfassung (nicht dargestellt) im oder am Flanschteil 9a verankert
sein, in die eine Lampe oder eine Leuchtdiode lösbar montierbar ist. Bei der
vorliegenden Ausgestaltung erfolgt die elektrische Versorgung der
Lichtquelle 19 bzw. der Steckfassung von der Außenseite
des zugehörigen Flanschteiles 9a her.
Im Falle einer Steckfassung oder Lampe bzw. Leuchtdiode können diese
Teile jeweils zwei Steck- und Kontaktfüsse 19a aufweisen, die
in passende Durchgangslöcher 9b im
zugehörigen
Flanschteil 9a einfassen und von der Außenseite des Flanschteils 9a her
mit der Versorgungsleitung 22 elektrisch leitend verbunden
sind. In der Ansicht gemäß 2 befindet
sich die Lichtquelle 19 jeweils neben dem rohrförmigen Kanülenkörper.
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In
der allgemein mit 22 bezeichneten elektrischen Versorgungsleitung
ist eine lösbare
elektrische Energie-Übertragungsvorrichtung 24 mit
zwei nebeneinander angeordneten Spulen 25, 26 eines
primären
und eines sekundären
Stromkreislaufes 27, 28 angeordnet. Mit der Übertragungsvorrichtung 24 sind ein
hinterer und ein vorderer Versorgungsleitungsabschnitt 22a, 22b miteinander
in Funktionsstellung bringbar, in der die Energieübertragung
von Spule zu Spule induktiv erfolgt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der hintere Versorgungsleitungsabschnitt 22a dem hinteren
Instrumententeil 1a und der vordere Versorgungsleitungsabschnitt 22b dem
vorderen Instrumententeil 1b zugeordnet, so daß der vordere
Instrumententeil 1b mit dem vorderen Versorgungsleitungsabschnitt 22b abnehmbar
ist, z. B. zwecks Reinigung oder Sterilisation bzw. Desinfektion
oder zwecks Austausch mit wenigstens einem zweiten vorderen Instrumententeil 1b.
Der Zweck der elektrischen Übertragungsvorrichtung 24 kann
jedoch auch ohne das Vorhandensein einer Steckkupplung 6 vorteilhaft
sein, z. B. um einen vorderen Abschnitt der Versorgungsleitung 22 oder
der Beleuchtungseinrichtung 19 lösen und gegebenenfalls austauschen
und wieder verbinden zu können.
Die Übertragungsvorrichtung 24 weist
vorzugsweise einen Steckzapfen an dem einen Vorrichtungsteil und eine
Steckausnehmung im anderen Vorrichtungsteil auf, die im zusammengesteckten
Zustand durch Klemmwirkung oder gegebenenfalls auch eine Verrastungswirkung
aneinandergehalten sind. Die Übertragungsvorrichtung 24 ist
vorzugsweise in die mechanische Steckkupplung 6 integriert,
wobei die Spulen 25, 26 am Steckzapfen 7 und
an der Steckausnehmung 8 angeordnet sein können.
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Zur
induktiven Übertragung
der elektrischen Energie im Bereich der Energie-Übertragungsvorrichtung 24 sind
somit zwei elektrische Spulen 25, 26 vorgesehen,
die jeweils an einen Stromkreislauf 27, 28 des
hinteren und vorderen Instrumententeils 1a, 1b angeschlossen
sind, die die zugehörigen
Versorgungsleitungsabschnitte 22a, 22b bilden,
wobei der primäre
Stromkreislauf 27 in seinem hinteren Endbereich mit einer
Wechselstromquelle 29 verbunden ist, die z. B. in der nicht
dargestellten Steuer- und Versorgungseinheit angeordnet sein kann.
Die Spulen 25, 26 sind vorzugsweise in die Außenmantelfläche des Verbindungszapfens 7 und
in die Innenfläche
der Kupplungsausnehmung 8 eingebettet, vorzugsweise derart,
daß in
der Verbindungsstellung die Spulen 25, 26 koaxial
und vorzugsweise in radialer Richtung ineinander angeordnet sind.
Zwischen dem sekundären
Stromkreislauf 28 und der Lichtquelle 19 ist dann, wenn
die Lichtquelle 19 durch eine Leuchtdiode gebildet ist,
ein Gleichrichter 31 angeordnet, der den Wechselstrom in
Gleichstrom umwandelt. Der sekundäre Stromkreislauf 28 erstreckt
sich an einer Seite des vorderen Instrumententeils 1b,
wobei er auf der Mantelfläche
angeordnet und in geeigneter Weise isoliert sein kann oder in die
Oberfläche
des vorderen Instrumententeils 1b eingebettet sein kann,
vorzugsweise auf der Seite, zu der hin das vordere Instrumententeil 1b abgewinkelt
oder abgebogen ist.
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Bis
auf die elektrischen Leitungen bzw. Leiter bestehen die Teile des
Instrumentes 1 vorzugsweise aus Kunststoff. Dieser Werkstoff
ist nicht nur leicht zu formen, insbesondere als Kunststoffspritzteil,
sondern er ist auch elektrisch nicht leitend, so daß die Einbettung
der elektrischen Leiter der Stromkreise zugleich eine Isolierung
bildet. Aus Sicherheitsgründen
ist es jedoch vorteilhaft, die elektrischen Leiter auch im Bereich
des Basisteils 11 und der Saugkanüle 9 mit einer Isolationshülle im Sinne
eines Kabels zu isolieren.
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In
einem der Stromkreise, z. B. in der nicht dargestellten Steuereinheit,
befindet sich ein Schalter 34, mit dem der elektrische
Strom von der Bedienungsperson wahlweise zu- und abschaltbar ist. Hierzu
kann in an sich bekannter Weise ein Fußschalter oder ein am Basisteil 11 angeordneter
Handschalter dienen, der durch ein von außen zugängliches bewegbares Betätigungsglied
manuell betätigbar
ist, was aus Vereinfachungsgründen
nicht dargestellt ist.
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Im
Bereich der Wandung der Saugkanüle 9 können die
mit dem Anfang und dem Ende der Sekundärspule 26 verbundenen
Leiterdrähte
in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sein, was in 2 aus
Vereinfachungsgründen
nicht dargestellt ist. Dies gilt entsprechend auch für die sich
vom Gleichrichter zur Lichtquelle 19 erstreckende elektrische
Leitung.
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Die
Spulen 25, 26 aus elektrisch leitendem Material
bilden in Kombination mit der mechanischen Verbindung eine Energie-Koppelstelle
für die
Stromversorgung, wobei die Energieübertragung induktiv erfolgt
und unabhängig
ist von der jeweiligen Drehstellung des vorderen Instrumententeils 1b.
Außerdem
gefährden
Verschmutzungen die Energieübertragung
nicht, die z. B. bei einem Austausch von mehreren vorhandenen unterschiedlichen
Instrumententeilen 1b während
einer Operation im Bereich der Steckverbindung 24 entstehen
können.
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Es
ist möglich,
eine induktiv wirksame Energie-Übertragungsvorrichtung 24 zwischen
dem elektrischen Verbraucher und seiner vorerwähnten Steckfassung, hier zwischen
der Lampe bzw. Diode und der Steckfassung, vorzusehen, wobei die
eine Spule mit dem zugehörigen
Primärkreis
Teil des vorderen Instrumententeils ist und die andere Spule mit dem
Primärkreis
Teil des Verbrauchers ist.
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Eine
oder beide Spulen 25, 26, vorzugsweise die in
eine Außenmantelfläche eingebettete
Spule 26 ist durch eine Materialschicht 26a in
Form von um die Längsmittelachse
gewundenen Windungen gebildet, die fest auf einem mit Untermaß u vorgefertigten Oberflächenabschnitt 41a eines
Trägerteils 41 aufgebracht,
vorzugsweise aufgedampft ist, bei dem es sich gemäß 3 bis 6 um
eine vorgefertigte Basis des Kupplungszapfens 7 handelt.
Es kann sich im Rahmen der Erfindung auch um das Basisteil 11 handeln.
Der Zwischenraum zwischen den Windungen kann durch einen gewundenen
Schlitz 26b gebildet sein, der in die Materialschicht 26a spanabhebend
eingearbeitet ist und um die Längsmittelachse gewundene
Erhebungen bildet (nicht dargestellt). Durch eine nachträglich auf
die Windungen, die Schlitz- bzw. Abstandsflächen und den Oberflächenabschnitt
aufgebrachte Deckschicht 41b aus elektrisch nichtleitendem
Material, deren Mantelfläche mit 41c bezeichnet
ist, wird eine Abdeckung und Isolierung geschaffen.
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Eine
vorbeschriebene Spule 25, 26 in Form einer Wendel 26c oder
Spirale 26d aus elektrisch leitendem Material, die auf
einem Tragteil 41 aufgebracht wird, läßt sich durch folgende Verfahrensschritte
herstellen:
Die aufgetragene Materialschicht 26a aus
elektrisch leitendem Material wird nach ihrem Auftrag derart spanabhebend
bearbeitet, daß nur
ein wendel- oder spiralförmiger
Teil davon stehen bleibt.
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Die
spanabhebende Ausarbeitung des Spaltes bzw. Schlitzes 26b kann
z. B. durch Drehen (auf einer Drehbank oder ähnlichen Vorrichtung) oder thermisch,
z. B. durch Verdampfen, insbesondere mit einem Laserstrahl, ausgearbeitet
werden.
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Es
ist auch möglich,
den Schlitz 26b durch Ätzen
auszuarbeiten. Dabei ist es möglich,
die Wendeln 26c oder Spiralen 26d der Spulen 25 und/oder 26 photochemisch
zu fertigen, also mit Filmbelichtung und anschließendem Herausätzen der
nicht benötigten
Materialschichtabschnitte, hier des Schlitzes 26b.
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Wenn
es sich bei dem mit der Materialschicht 26a beschichteten
Oberflächenabschnitt
um eine Außenmantelfläche (Ausführungsbeispiel
gemäß 1 bis 6 und 9)
oder um eine Innenmantelfläche
(nicht dargestellt) handelt, bilden die Windungen eine Wendel 26c,
deren Wendelabschnitte durch den Abstand bzw. Schlitz 26b axial
voneinander beabstandet sind.
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Wenn
dagegen der die Materialschicht 26a tragende Oberflächenabschnitt
des Tragteils 41 gemäß 9 (rechts)
eine sich z. B. rechtwinklig zur Längsmittelachse des Trägerteils 41 erstreckende Stirnfläche ist,
bilden die Windungen eine Spirale 26d, deren Spiralenabschnitte
durch den Abstand bzw. Schlitz 26b im wesentlichen radial
voneinander beabstandet sind.
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Bei
den Ausführungsbeispielen
nach 3 und 9 sind die Wendeln 26c oder
Spiralen 26d vorzugsweise dadurch gebildet, daß der vorgefertigte Oberflächenabschnitt 41a in
Form einer Außenmantelfläche (4)
oder Innenmantelfläche
(nicht dargestellt) oder einer im wesentlichen ebenen Fläche (9)
mit einer wendelförmigen
(3 bis 6) oder spiralförmigen (9)
Nut 42 gefertigt wird, wie es 4 beispielhaft
zeigt. Zwischen den Nutabschnitten ergeben sich hierdurch wendelförmige bzw. spiralförmige Erhebungen 43,
wobei der Oberflächenabschnitt 41a eine
wendel- bzw. spiralförmige Form
erhält.
Diese Form bleibt auch nach dem Beschichten mit der Materialschicht 26a erhalten (5).
Die Windungen werden dann dadurch gebildet, daß die Erhebungen 43 um
einen Teil ihrer Höhe spanabhebend
soweit abgetragen werden (6), daß sich der
wendel- bzw. spiralförmige
Abstand bzw. Schlitz 26b ergibt.
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Die
Erhebungen 43 lassen sich gemäß einem vorteilhaften Verfahren
in einfacher und rationaler Weise dadurch bilden, daß vor dem
Aufbringen der Materialschicht 26a eine wendelförmige Nut 42 in eine
Innenmantelfläche
(nicht dargestellt) der Außenmantelfläche des
Trägerteils 41 (3 bis 6) oder
eine spiralförmige
Nut 42 in die ebene bzw. etwa radiale Fläche des
Trägerteils 41 eingearbeitet
wird, daß dann
der Oberflächenabschnitt
mit der Nut 42 mit der Materialschicht beschichtet wird
und dann die Erhebungen der Materialschicht 26a bis zu
einem Teil ihrer Höhe
spanabhebend abgetragen werden.
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Dieser
Abtrag braucht nur so tief zu sein, daß jeweils zwei einander benachbarte
Wendelabschnitte bzw. Spiralenabschnitte gebildet sind.
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Bei
den Ausführungsbeispielen
können
abweichende Oberflächenformen
vorgesehen sein, z. B. kann der eine Außen- oder Innenmantelfläche bildende
Oberflächenabschnitt 41a bzw. 41c keilförmig bzw.
konisch ausgebildet sein, z. B. zum hinteren Ende des vorderen Instrumententeils 1b konvergent konisch
ausgebildet sein, wie es 1 bis 6 bei einer
Außenmantelfläche zeigen.
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Entsprechend
kann auch die einer Innenmantelfläche zugeordnete Spule 25 ausgebildet
sein (nicht dargestellt).
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Wie
es sich aus der vorliegenden Beschreibung ergibt, kann es sich bei
dem Trägerteil 41 um das
hintere Ende der Saugkanüle 9 bzw.
deren Kupplungszapfen 7 und/oder um das vordere Ende des Basisteils 11 oder
um die Instrumententeile 9 handeln.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach 7 und 8, bei dem gleiche oder vergleichbare
Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist eine Spule 25 oder 26 durch
eine Wendel 26c aus elektrisch leitendem Material, insbesondere
Metall, gebildet, die sich in einer Nut 42 z. B. viereck-
oder dreieckförmigen
Querschnitts erstreckt, die in die Oberfläche 41a des Trägerteils 41 eingearbeitet
ist. Der freie Querschnitt der Nut 42 ist dabei so groß, daß die Wendelabschnitte
darin versenkt angeordnet sind. Als mechanischer Schutz oder zwecks
Isolierung kann auch hier die Wendel 26c durch eine Deckschicht 41b aus
elektrisch nichtleitendem Material, insbesondere Kunststoff, beschichtet
sein, die eine Innenmantelfläche
bildet. 8 zeigt das Basisteil 11 bzw.
Trägerteil 41 als
mit dem Untermaß u
des Oberflächenabschnitts 41a vorgefertigten
Rohling, in den die Wendel 26c einsetzbar ist, z. B. durch
Drehen eines dieser Teile.
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Auch
diese Ausgestaltung eignet sich zur Anordnung der Spule 25 oder 26 in
eine Oberfläche in
Form einer Innenmantelfläche
(siehe 7 und 8) oder Außenmantelfläche (nicht dargestellt), wobei
diese Oberfläche
hohlzylindrisch oder zylindrisch oder keil- bzw. kegelförmig geformt
sein kann. Bei dieser Ausgestaltungen weisen die Nut 42 und die
Spule 25 die Form einer Wendel 26c auf.
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Die
vorbeschriebene Ausgestaltung läßt sich auch
zur Anordnung der Spule 25 oder 26 in einem Trägerteil 41 mit
einer sich im wesentlichen radial erstreckenden Oberfläche in Form
einer Stirnfläche realisieren,
was anhand des Ausführungsbeispiels nach 9 (links)
verdeutlicht ist. Bei dieser Ausgestaltung weisen die Nut 42 und
die Spule 25 oder 26 die Form einer Spirale 26d auf. 9 zeigt
die Ausgestaltungen nach 3 und 7 nur beispielhaft. In
der Praxis werden beide Wendeln 26c gemäß 3 oder 7 ausgebildet.
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Ein
Verfahren zum Herstellen einer solchen Spulenanordnung kann folgende
Verfahrensschritte aufweisen. Die Nut 42 am zugehörigen Trägerteil 41 und
die Spule 25 oder 26 werden je nach Form des Trägerteils 41 wendel-
oder spiralförmig
in einer solchen Form vorgefertigt, daß die Spule 25 oder 26 in die
Nut 42 paßt.
Der Zusammenbau der Spule 25, 26 im Trägerteil 41 erfolgt
bei einer wendelförmigen Spulenform
durch eine relative Schraubbewegung des Trägerteils 41 und/oder
der Wendel 26c, bis die Spule 25, 26 sich
in ihrer richtigen axialen Position befindet. In dieser Position
ist die Spule axial und radial durch die Erhebungen 43 zwischen
den Nutwendeln positioniert. Beim Ausführungsbeispiel nach 9 kann
die Spule in Form der Spirale 26d einfach durch eine Bewegung
längs der
Mittelachse des Trägerteils 41 in
die spiralförmige
Nut 42 eingesetzt werden, wobei sie auch hier in radialer
Richtung durch die zwischen den Windungen der spiralförmigen Nut 42 vorhandenen
Erhebungen 43 und in axialer Richtung durch den Nutgrund
positioniert ist. Das Aufbringen der Deckschicht 41b kann
bei allen Ausführungsbeispielen
durch Aufspritzen eines entsprechend flüssigen Materials erfolgen,
das nach dem Aufspritzen erhärtet.
Vorzugsweise erfolgt der Auftrag der Deckschicht 41b in
einer Spritzform, was weiter unten noch beschrieben wird.
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Eine
Spulenanordnung nach 7 und 8 sowie
ein Verfahren zu seiner Herstellung eignen sich insbesondere für die Anordnung
einer wendelförmigen
Spule 25 in einer hohlen Oberfläche, weil ein Herstellen einer
Spule aus einer aufgedampften Materialschicht 26a gemäß 3 bis 6 an
einem hohlen Trägerteil 41 schwierig
ist, und zwar insbesondere dann, wenn der Hohlraum eine kleine Querschnittsgröße hat,
wie es bei medizinischen und dentalmedizinischen Handstücken der
Fall ist.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach 10, bei dem ebenfalls gleiche oder vergleichbare
Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist dem Basisteil 11 ein
Drehgelenk 51 und/oder eine weitere Steckkupplung 52 zugeordnet,
wodurch das Basisteil 11 um seine Längsmittelachse frei drehbar
mit der Verbindungshülse 12 verbunden
ist und/oder durch eine Schnellschlußverbindung lösbar mit
der Verbindungshülse 12 verbunden
ist. Beide vorgenannten Ausgestaltungen, die in Kombination vorhanden sind,
erleichtern und verbessern die Handhabung. Beim Vorhandensein eines
Drehgelenks 51 läßt sich das
Handstück
relativ zum Versorgungsschlauch 2 in der Steck-Drehkupplung 52 frei
drehen, so daß durch ein
Verdrillen des Versorgungsschlauchs 2 resultierende Rückstellkräfte nicht
entstehen und somit auch nicht stören können, was bei einer festen
Verbindung der Fall ist. Beim Vorhandensein der Steckkupplung 52 läßt sich
das Handstück
handhabungsfreundlich lösen
und wieder verbinden, z. b. zum Zweck eines Austausches mit einem
anderen Handstück
und/oder zwecks Reinigung bzw. Desinfektion oder Sterilisation.
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Das
Drehgelenk 51 wird durch eine Lagerhülse und einen Lagerzapfen gebildet,
die koaxial mit geringem Bewegungsspiel ineinandergesteckt sind und
das Drehlager 51 bilden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Verbindungshülse 12 als
separates Bauteil ausgebildet, wobei sie den Gelenk- bzw. Steckzapfen
bildet, auf dem das Basisteil 11 mit einer entsprechend
ausgebildeten hohlzylindrischen Gelenkausnehmung 54 sitzt
und drehbar gelagert ist. Zur Sicherung gegen ein axiales Lösen der
Drehgelenkteile ist eine zwischen diesen wirksame Verrastungsvorrichtung 55 vorgesehen.
Diese kann ein im Bereich der Fuge 56 zwischen den Gelenkteilen
angeordnetes Verrastungselement sein, das in einer Ausnehmung in
einem der beiden Gelenkteile radial bewegbar gelagert ist und durch
die Kraft einer Feder in eine eine Verrastungskante hintergreifende
Verrastungsposition vorgespannt ist. Die Verrastungsvorrichtung 55 rastet
selbsttätig
in die Verrastungsstellung ein und aus dieser Stellung heraus, wenn
mit einer bestimmten Zugkraft die Gelenkteile axial zusammengesteckt
oder voneinander gelöst
werden, wobei das Verrastungselement durch eine Rundung oder Schrägfläche in seine
Freigabestellung verdrängt
wird. Das Verrastungselement kann z. B. durch einen Stift, eine
Kugel oder einen Federring gebildet sein, die jeweils die Verrastungskante
in einer zweiten Ausnehmung hintergreifen. Im Falle eines Verrastungsringes
sind die Ausnehmungen durch Ringnuten zu bilden.
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Ein
anderes wesentliches Merkmal der Ausgestaltung nach 10 ist
darin zu sehen, daß die Übertragungsvorrichtung 24 nicht
im Bereich der Steckkupplungsteile, hier des Steckkupplungszapfens 7 und
der Kupplungsausnehmung 8, sondern an zusätzlichen
Tragteilen, nämlich
einem vorzugsweise zylindrischen Verlängerungszapfen 7a des
vorderen Instrumententeils 1b, und einer den Verlängerungszapfen 7a aufnehmenden
Ausnehmung 8a in der Verbindungshülse 12 angeordnet
sind. Die Spulen 25, 26 können in die Außenmantelfläche des
Verlängerungszapfens 7a und
in die Innenmantelfläche
der Ausnehmung 8a eingebettet sein, wie es vorbeschrieben
ist. Zwischen der Außenmantelfläche des Verlängerungszapfens 7a und
der Innenmantelfläche der
Ausnehmung 8a ist ein beträchtliches Bewegungsspiel bzw.
Luftspalt S vorgesehen, der das Zusammenstecken erleichtert. Ein
kleiner Luftspalt ist für
die Energieübertragung
nicht nachteilig, bzw. führt nur
zu vernachlässigbar
geringen Leistungsverlusten. Die Ausnehmung 8a ist vorzugsweise
in der Verbindungshülse 12 angeordnet,
die in ihrem aus dem Versorgungsschlauch 2 nach vorne herausragenden Endbereich 12a verdickt
ist. In diesem Bereich ist die Verrastungsvorrichtung 55 in
anderer Ausgestaltung angeordnet, nämlich mit einem oder mehreren
auf dem Umfang verteilt angeordeneten, sich etwa axial erstreckenden
Rastarmen 12b, die sich z. B. nach hinten erstrecken und
in ihren freien Endbereichen z. B. radial nach außen ragende
Rastnocken 12c aufweisen, die in eine Innenringnut 11a im
hülsenförmigen Basisteil 11 elastisch
eingerastet sind. Die Verbindungshülse 12 und/oder die
Rastnocken 12c und/oder die Innenringnut 11a weist
bzw. weisen vordere und/oder hintere schräge oder gerundete Einführungsflächen 12d,
auf, die so ausgebildet sind, daß beim Zusammenstecken der
zusätzlich
zu der ersten Steckkupplung 6 vorgesehenen Dreh/Steckkupplung 6a die
Rastnocken 12c selbsttätig
in Freigabestellungen gedrängt
werden. Dies ist möglich, da
die Rastarme 12b und die Rastnocken 12c in Längsnuten 12e in
der Verbindungshülse 12 angeordnet
sind, die so tief ausgebildet sind, daß Freiräume 12f zwischen den
Rastarmen 12b bzw. Rastnocken 12c und den Grundflächen der
Längsnuten 12e vorhanden
sind, in die die Rastnocken 12c eintauchen können.
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Bei
dieser Ausgestaltung können
die Außen- und
Innenmantelflächen
des Verlängerungszapfens 7a und
der Ausnehmung 8a und/oder die Außen- und Innenmantelflächen der
Verbindungshülse 12 in
ihrem Endbereich 12a und des Basisteils 11 das
Drehgelenk 51 bilden. Die Innenmantelfläche des Basisteils 11 ist
vorzugsweise im Bereich einer Ringausnehmung 11b im hinteren
Endbereich des Basisteils 11 angeordnet, wodurch nicht
nur eine kleine Bauweise mit kleinen Querabmessungen erreicht wird, sondern
auch ein Anschlag 11c zwischen der Verbindungshülse 12 und
der Stufenfläche
der Ringausnehmung 11b geschaffen wird, der die Aufsteckbewegung
des Basisteils 11 begrenzt.
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Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel
sind die vorhandenen Teile mit Ausnahme der Spulen 25, 26 vorzugsweise
aus Kunststoff hergestellt, wodurch eine einfache und kostengünstige Herstellung
durch Spritzgießen
auch bei schwierigen Bauformen gewährleistet ist.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 10 ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, das vordere
Instrumententeil 1b, hier die Saugkanüle 9, mit dem Basisteil 11 einteilig
als gemeinsames Bauteil auszubilden. Wie 10 zeigt,
sind in 10 eine gemäß 6 spanabhebend
gebildete Wendel 26c im Verlängerungszapfen 7a und
eine gebogene Wendel gemäß 7 in
der Verbindungshülse 12 angeordnet.
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Es
ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, die elektrischen Leitungen
des primären
und des sekundären
Stromkreislaufs 27, 28 durch auf das hintere oder
vordere Instrumententeil 1a, 1b aufgebrachte,
insbesondere aufgedampfte Schichtstreifen 22c, 22d aus
elektrisch leitendem Material zu bilden, wie es 11 und 12 bei
einem vorderen Instrumententeil 1b z. B. in Form der Saugkanüle 9 zeigen. Diese
Ausgestaltung eignet sich insbesondere für langgestreckte bzw. stabförmige Instrumententeile 1a, 1b,
wie es auch bei einem vorliegenden medizinischen oder dentalmedizinischen
Instrument 1 der Fall ist. Aus Vereinfachungsgründen wird
diese erfindungsgemäße Ausgestaltung
nur anhand eines vorderen Instrumententeils 1b, hier der
Saugkanüle 9, erklärt.
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Die
Schichtstreifen 22c, 22d erstrecken sich bis zur
Anordnungsstelle für
die Lichtquelle 19 bzw. von dieser zurück. Dabei können die Schichtstreifen 22c, 22d sich
direkt bis zur zugehörigen
Windung der Spule erstrecken. Sie können aber auch in einem Abstand
von der zugehörigen
Spule enden, und dieser Abstand kann durch einen geeigneten Leitungsabschnitt überbrückt sein,
der vor dem oder nach dem Aufbringen der Schichtstreifen 22c, 22d installiert wird.
Wesentlich ist, daß das
Instrumententeil 1b wenigstens im Bereich der Schichtstreifen 22c, 22d, vorzugsweise
auf seinem gesamten Umfangsbereich mit einem Untermaß u gefertigt
ist, das so groß ist, daß wenigstens
die Schichtstreifen 22c, 22d mit einer Deckschicht 41b aus
elektrisch nichtleitendem Material überdeckt werden können. Die
Schichtdicken des jeweiligen Schichtstreifens 22c, 22d zuzüglich die
Schichtdicke der Deckschicht 41b ergeben das Untermaß u. Nach
dem Auftrag der Deckschicht 41b weist das Instrumententeil 1b dann
seine endgültige
Querabmessung und gegebenenfalls auch Längsabmessung auf.
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Wenn
zwei Lichtquellen 19 vorhanden sind, bedarf es eines dritten
Schichtstreifens 22e, der sich zwischen den Anordnungsstellen
für die
Lichtquellen 19 erstreckt, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel quer
erstreckt.
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Im
Rahmen der Erfindung kann die wenigstens eine Lichtquelle 19 direkt
elektrisch leitend mit den Schichtstreifen 22c, 22d verbunden,
z. B. an Löststellen 19b verlötet, sein
oder es kann eine Steckfassung für
die Lichtquelle 19 vorgesehen sein, die elektrisch leitend
mit den Schichtstreifen 22c, 22d verbunden ist.
Im letzteren Falle läßt sich
die Lichtquelle 19 lösbar
und austauschbar anordnen. In beiden Fällen ist es vorteilhaft, die
Steckfassung oder die Lichtquelle 19 vor dem Anbringen
der Deckschicht 41b mit den Schichtstreifen 22c, 22d zu
verbinden, so daß beim
Auftrag der Deckschicht 41b die Steckfassung oder die Lichtquelle 19 in
die Deckschicht 41b eingebettet werden. Hierdurch wird
nicht nur die Befestigung der Steckfassung oder der Lichtquelle 19 verbessert
und stabilisiert, sondern es wird auch ein sauberer Anschluß der Deckschicht 41b an die
Steckfassung bzw. die Lichtquelle 19 erreicht.
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Im
Rahmen der Erfindung kann der Auftrag der Deckschicht 41b durch
einen manuellen oder maschinellen Spritzauftrag mittels einer Spritzpistole erfolgen.
Vorzugsweise wird der Rohling insbesondere nach dem Verbinden der
Steckfassung bzw. der Lichtquelle 19 in einer Spritzform
(nicht dargestellt) positioniert, die einen den Rohling im Bereich
der Schichtstreifen 22c, 22d oder vorzugsweise
auf seinem gesamten Querumfang umgebenden Spalt umgibt, der mit
dem Material der Deckschicht 41b ausgespritzt wird, wobei
der Rohling den Auftrag der Deckschicht 41b erhält bzw.
umspritzt wird.
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Im
Rahmen der Erfindung kann der Rohling nicht nur auf seine Mantelfläche, sondern
auch an seiner Stirnfläche
mit der Deckschicht 41b beschichtet werden. Dies läßt sich
durch eine entsprechende Ausgestaltung der Spritzform mit einem
Hohlraumspalt auch an der Stirnseite des Rohlings in einem Zuge
durchführen.
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Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind die wenigstens eine Lichtquelle 19 bzw. eine zugehörige Steckfassung
mit Kontaktfüssen 19a in
die Löcher 9b von
der Innenseite eingesetzt und durch ein elektrisches Verbinden der
Kontaktfüsse 19a mit
den Schichtstreifen 22c, 22d elektrisch leitend
und mechanisch verbunden, so daß die
Lichtquellen 19 quer von den Flanschteilen 9a abstehen.
Im Rahmen der Erfindung kann jedoch auch eine andere Ausrichtung der
wenigstens einen Lichtquelle 19 vorgesehen sein.
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Es
ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Materialschicht 26a und
die Schichtstreifen 22c, 22d in einem Zuge nebeneinander
auf einen Rohling aufzutragen, vorzugsweise durch Aufdampfen. Bei
einer solchen Ausgestaltung bedarf es keiner besonderen elektrischen
Verbindung der Schichtstreifen 22c, 22d mit der
Spule.
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Auch
hierbei kann eine gemeinsame Beschichtung mit der Deckschicht 41b im
Bereich der Materialschicht 26a und der Schichtstreifen 22c, 22d erfolgen.
Die Spritzform ist in diesem Fall mit einem entsprechenden Hohlraumspalt
ausgebildet.
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Wenn
bei einer Lichtquelle 19, die mit Gleichstrom betreibbar
ist, ein Gleichrichter im vorhandenen Versorgungsleitungsabschnitt 22b anzuordnen ist,
ist dieser vorzugsweise mit einer Querschnittsgröße ausgebildet, die etwa dem
Untermaß u
entspricht oder kleiner bemessen ist. Ein solcher Gleichrichter kann
vor dem Auftragen der Deckschicht 41b auf der Mantelfläche des
Rohlings angebracht werden, z. B. dadurch, daß er elektrisch leitend mit
dem zugehörigen
Schichtstreifen 22d verbunden, insbesondere verlötet, wird.
Die elektrische Verbindung mit dem zugehörigen Ende der Spule 25, 26 kann
durch einen elektrischen Leitungsabschnitt 22f erfolgen,
der sich z. B. über
oder unter den Wendeln 26c erstrecken kann, wie es 12 beispielhaft
zeigt.
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Nachfolgend
werden vorteilhafte Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Herstellen
eines zugehörigen
Versorgungsleitungsabschnitts, hier der Versorgungsleitungsabschnitte 22b an
einem vorderen Instrumententeil 1b bzw. eines Sekundärstromkreislaufes 28 beschrieben.
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Vorfertigen
des Instrumententeils 1b mit einem Untermaß u in seiner
Querschnittsabmessung, vorzugsweise auf seinem gesamten Umfang,
im für die
Schichtstreifen 22c, 22d vorgesehenen Längsbereich.
Auftragen
der Schichtstreifen 22c, 22d auf den Rohling.
Anordnen
und elektrisches Verbinden einer Fassung oder der Lichtquelle 19 mit
den Schichtstreifen 22c, 22d.
Verbinden der
Schichtstreifen 22c, 22d mit dem Gleichrichter
und den Enden der Spule 26.
Auftragen einer Deckschicht 41a auf
den Rohling, vorzugsweise auch im Bereich der Spule 26.
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Wie
das Ausführungsbeispiel
nach 10 kann auch beim Ausführungsbeispiel nach 9 eine
Steck/Drehkupplung mit einem Drehlager in Form eines runden Steckzapfens 7 und
einer ihn aufnehmenden Steckausnehmung 8 vorgesehen sein. Eine
Verrastungsvorrichtung 55 ist vorgesehen, jedoch nicht
dargestellt.