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Handschalter zum Steuern elektrisch oder mit Druckluft betriebener
zahnärztlicher Bohrmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine einfache, mit der
Hand zu bedienende Vorrichtung zum Steuern des Antriebsmotors einer zahnärztlichen
Bohrmaschine.
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Das Ein- und Ausschalten sowie Regeln einer zahnärztlichen Bohrmaschine
wird üblicherweise mit dem Fuß an einem auf dem Boden stehenden Anlaßregler vorgenommen.
Die Nachteile einer solchen Vorrichtung sind bekannt und verursachen viel Ärger
für den Praktiker. Aus diesem Grunde sind schon verschiedene, an Hand- oder Winkelstück
angebrachte Schalter konstruiert worden. In der Regel wird dabei über den Handschalter,
welcher in einem Schwachstromkreis liegt, auf ein Relais eingewirkt, welches seinerseits
wieder den Starkstromkreis des Antriebsmotors der zahnärztlichen Bohrmaschine steuert.
Dabei sind die Schalter teilweise starr, teilweise mit axialer und umfänglicher
Bewegbarkeit auf dem Hand- oder Winkelstück angeordnet bzw. aufgesetzt.
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Diese Schalter haben den Nachteil, daß sie zum Betrieb entweder bereits
auf dem Hand- oder Winkelstück befestigt sind, was eine ganze Anzahl notwendiger
Schalter bedingt, da jeder Praktiker eine Reihe von verschiedenen Formen und Fabrikaten
von Hand- und Winkelstücken besitzt. Immer muß Ersatz vorhanden sein, wenn z. B.
das eine oder andere Hand- oder Winkelstück gerade sterilisiert, überholt oder geölt
wird. Überhaupt stößt die Sterilisation fest auf dem Hand- oder Winkelstück befestigter
Schalter auf Schwierigkeiten, da das Material, z. B.
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Kabel usw., keine hohen Temperaturen verträgt.
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Oder aber der Schalter ist lösbar vom Hand- oder Winkelstück angeordnet.
Dann muß in diesem Falle der Handschalter beim Gebraucii jeweils erst auf das zu
verwendende Hand- bzw. Winkelstück aufgesetzt werden. Alle diese Vorrichtungen sind
daher recht umständlich zu handhaben und bedeuten im ersteren Falle große Kosten
und Materialaufwand und im zweiten Falle Zeitverlust, weshalb sich solche Anordnungen
bisher nicht durchsetzen konnten.
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Ferner ist zu bedenken, daß bei den verschiedenen Arbeiten im Munde
des Patienten einmal ein Handstück, das andere Mal ein Winkelstück benötigt wird.
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Sehr oft jedoch erfordert die Präparation eines Zahnes abwechslungsweise
beide Arbeitswerkzeuge.
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Dies setzt die schnelle und sichere Auswechselbarkeit der Hand- und
Winkelstücke vom Gleitverbindungsstück des Doriotgestänges oder Bohrsehlauches voraus.
Wenn der Praktiker aber nun erst die Steckverbindungen zum Stromkreis lösen, den
Schalter dann abnehmen muß, und nun erst das Handstück
auf übliche Weise entfernen
kann, um es gegen das Winkelstück auszutauschen, jetzt wiederum den Schalter erst
aufsetzen, dann das Winkelstück in die Gleitverbindung einführen und schließlich
noch die Stromkontakte herstellen muß, dann wird die ganze Umständlichkeit einer
solchen Anordnung deutlich. übrigens ist noch zu beachten, daß die Handschalter
meist komplizierter und räumlich sehr ausgedehnter Bauart sind, welche wiederum
neben dem höheren technischen Aufwand auch denkbar hinderlich beim Arbeiten in der
Mundhöhle sind.
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Deshalb ist es, neben der Abschaffung des Fußkontaktes, die Aufgabe
der Erfindung, auch die Nachteile obenerwähnter Handschalter zu beseitigen und eine
konstruktiv äußerst einfache und in der Form weder die gewohnte Fingerhaltung noch
die Übersicht störende Vorrichtung zum Steuern einer zahnärztlichen Bohrmaschine
zu schaffen.
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Gemäß der Erfindung besteht die Lösung der Aufgabe darin, daß der
Schalter am Arm des Gelenkstückes einer Gelenk-Gleit-Verbindung des Doriotgestänges
oder am Ende des Bohrschlauches einer biegsamen Welle oder am Ende des Druckmittelschlauches
einer luftturbinengetriebenen zahnärztlichen Bohrmaschine befestigt ist.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
mit Schalterbefestigung am Gelenkstück einer Gelenk - Gleit-Verbindung des Doriotgestänges,
da solche Schnurrollen tragende Gestänge heute vorzugsweise benutzt werden, sowie
am Ende einer biegsamen Welle bzw. eines Druckmittelschlauches in vier Abbildungen
dargestellt.
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Abb. 1 zeigt den Schalter aus elektrisch isolierendem Material, z.
B. Kunststoff, im Längsschnitt, mit einem auf den Kupplungsteil einer Gelenk-Gleit-Verbindung
aufgeschobenen Winkelstück in der Ansicht; Abb. 2 zeigt den Schalter in Metallausführung
im Längsschnitt und am Ende des Bohrschlauches einer biegsamen Welle befestigt;
Abb. 3 zeigt den Schalter am Gelenkstück einer Gelenk-Gleit-Verbindung befestigt
in der Draufsicht mit einem auf den Kupplungsteil der Gelenk-Gleit-Verbindung aufgeschobenen
Handstück; Abb. 4 zeigt einen Querschnitt nach der Schnittlinie 1-1 der Abb. 3.
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Der neue Schalter besteht im wesentlichen aus dem Schalterkörper
1, welcher aus isolierendem Material, z. B. Kunststoff, hergestellt ist. Er kann
aber auch in Metall ausgeführt werden. An seinem hinteren Ende ist er rechtwinklig
abgebogen, um am Gelenkarm 13 der Gelenk-Gleit-Verbindung mit zwei Halteschrauben
6 (Abb. 3) befestigt zu werden. Bei der Verwendung des Schalters am Ende eines Bohrschlauches
mit einer biegsamen Welle ebenso wie bei der Verwendung am Ende des Druckmittelschlauches
einer luftturbinengetriebenen Bohrmaschine wird das Ende des Schalterkörpers 1 mit
zwei Halteschrauben auf der Kupplungshülse 15 des Bohrschlauches (Abb. 2) oder Druckmittelschlauches
befestigt.
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Eine solche Befestigungsart bringt den wesentlichen Vorteil der Erfindung
zur Geltung, nämlich: Völlige Unabhängigkeit von den verschiedenen Formen und Bausystemen
der Hand- und Winkelstücke, da der genormte Kupplungsteil 14 immer frei zugänglich
ist. Die Hand- oder Winkelstücke können in bekannter Weise schnell und sicher ausgewechselt
werden, und trotzdem befindet sich der Schalter jeweils an der richtigen Gebrauchsstelle.
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Seitlich gesehen ist der Schalterkörper 1 brückenartig geformt, wobei
das Schalterkörperende (Abb. 1) den einen Pfeiler und 12 den anderen Pfeiler darstellt.
Der Pfeiler 12 sitzt nicht auf dem Kupplungsteil der Gelenk-Gleit-Verbindung auf,
sondern hat von demselben so viel Abstand, um ein ungehindertes Aufschieben des
Hand- oder Winkelstückes zu gewährleisten. Erst beim Niederdrücken der Taste mag
diese Stütze das Hand- oder Winkelstück berühren und so ihre Funktion ausüben. Diese
Stütze kann jedoch bei Ausführung des Schalterkörpers in Metall (Abb. 2) ganz in
Wegfall kommen. Dagegen liegt das Schalterkörperende 1 (Abb. 4) durch die Halteschrauben
6 fest auf der Kupplungshülse 15 der Gelenk-Gleit-Verbindung oder der Hülse 15 am
Ende des Bohrschlauches einer biegsamen Welle (Abb. 2) oder am Ende des Druckmittelschlauches
einer luftturbinengetriebenen zahnärztlichen Bohrmaschine auf. Die brückenartige
Aussparung des Schalterkörpers 1 dient dem ungehinderten Hindurchgleiten der Duplexfeder
16 beim Drehen des Hand- und Winkelstückes. Bekanntlich ist der Kupplungsteil der
Gelenk-Gleit-Verbindung drehbar gelagert, damit z. B. das Winkelstück in die entsprechende
Arbeitslage gebracht werden kann. Beispielsweise zeigt der Bohrkopf beim Arbeiten
im Ob erkiefer nach oben und beim Arbeiten im Unterkiefer nach unten.
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In der Mitte des Schalterkörpers 1 selbst befindet sich ein scheidenartiger
Führungsstollen 11, in welchem der federnde flache Stiel 2 der Taste 3 gleiten
kann.
Dabei wird der flache Stiel der Taste durch eine Schleiffeder 4 in seiner jeweiligen
Stellung fixiert.
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Es ist möglich, in den Flachstiel 2 der Taste 3 noch in kleinen Abständen
Vertiefungen 10 einzuschleifen. um ein Einrasten der Schleiffeder 4 beim Herausziehen
oder Einschieben der Taste zu erreichen. Die ganze Taste ist aus federndem und stromleitendem
Material hergestellt. Am vorderen Ende der Taste befindet sich noch ein Tastknopf
z. B. aus Kunststoff. welcher dem Zweck einer bequemen Fingerlage dient.
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Durch diese Anordnung ist es nun möglich, die Fingerstellungen in
axialer Richtung bequem zu variieren, da ja bekanntlich die Haltefinger je nach
Arbeitsweise und erforderlicher Arbeitslage einmal weiter vorn, ein anderes Mal
weiter zurück am Hand-oder Winkelstück liegen. Ferner gewährleistet eine solche
Tastenanordnung eine absolut sichere Fingerlage am Hand- oder Winkelstück, da die
Taste 3 bei Gebrauch nicht nur bis zur Kontaktgebung an der Kontaktfeder 17, sondern
ganz bis zur festen Berührung mit der Hülse des Hand- oder Winkelstückes durchgedrückt
wird. Somit hat der Praktiker sein Arbeitswerkzeug in gewohnter Weise fest in der
Hand und kann auch notwendigenfalls einen Druck auf das zu bearbeitende Material
ausüben. Auch ermöglicht diese Schalteranordnung ein festes Umfassen des Handstückes
und damit verbundenes Einschalten der Bohrmaschine mit der ganzen Hand, um, wie
z. B. im zahntechnischen Labor, technische Schleif- und Bohrarbeiten ausführen zu
können, wie sie auch im Sprechzimmer gelegentlich vorkommen.
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Unterhalb der Drucktaste 3 ist eine in den Schalterkörper 1 eingelassene
Kontaktfeder 17, welche ein kurzes Stück nach außen ragt, befestigt. Von ihrem einen
Ende führt ein Kabel durch den Schalterkörper nach hinten, um nach Austreten aus
dem Schalterkörper 1 an der Stelle 7 mit einer Ader der Schwachstromleitung 8 verbunden
zu werden. Die Kontaktfeder 17 ragt deshalb ein Stück nach außen, um beim Niederdrücken
der Taste 3, auch dann, wenn dieselbe ganz ausgezogen ist, immer noch in Kontakt
mit ihr zu kommen. Federnd muß die Kontaktfeder 17 deshalb sein, um in jeder Stellung
der Taste3 dieser ein Durchdrücken bis zur festen Berührung auf der Hülse des Hand-
oder Winkelstückes zu ermöglichen.
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Oberhalb des Flachstieles 2 der Drucktaste 3 ist im Schalterkörper
1 eine Schleiffeder 4 eingelassen.
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Vom Ende dieser Schleiffeder 4 führt das. andere Kabel ebenfalls durch
den Schalterkörper an der Stelle 7 nach außen, um dort mit dem anderen Pol der Stromleitung
verbunden zu werden. In dem scheidenartigen Führungsstollen 11 ist eine Öffnung
nach oben geschaffen, in welche die Schleiffeder 4 mit einer Durchbiegung nach unten
zu liegen kommt.
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Befestigt ist die Schleiffeder 4 mit den Schrauben 5 am Schalterkörper
1. Durch die Öffnung im Führungsstollen hat die Schleiffeder 4 Gelegenheit, in jeder
Stellung des Tastenstieles 2 einen federnden Druck auf denselben auszuüben, was
einerseits die Fixierung der Taste und zum anderen der Stromzuführung des einen
Pols in den Tastenstiel dient.
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Durch diese Anordnung kann nun der Schwachstromkreis beim Niederdrücken
der Taste 3 auf die Kontaktfeder 17 geschlossen und beim Loslassen der Taste unterbrochen
werden.
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An der Austrittsstelle 7 der beiden Stromleitungen kann auch eine
Steckverbindung zum Anschluß an
die Schwachstromleitung 8 angebracht
werden. Die Schwachstromleitung 8 führt jeweils im Bogen über die Gelenke des Doriotgestänges
hinweg, um anschließend auf den Verbindungsstangen mit kleinen Halteschellen befestigt
und weitergeführt zu werden.
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Oder aber die Verbindungsstangen werden hohl gestaltet und das Kabel
in dieselben eingeführt 9 (Abb. 3), durchgezogen und am Ende der Verbindungsstange
wieder im Bogen über das nächste Gelenk hinweggeführt zur nächsten Stange. Auf diese
Weise können die drei Gelenke des Doriotgestänges samt den Schnurrollen leicht überbrückt
werden. Der Kabelführung innerhalb der Verbindungsstangen ist aus kosmetischen und
praktischen Gründen der Vorzug zu geben.
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Die erste Verbindungsstange des Doriotgestänges ist der Auslegerarm
der Bohrmaschine. Die Schwachstromkabel können ebenfalls innerhalb des Auslegerarms
verlaufen und führen von dort zum Schaltrelais, welches seinerseits den Starkstromkreis
der Bohrmaschine steuert. Die Schwachstromspannung zum Betrieb des Schaltrelais
kann aus der Einheit entnommen werden, in welcher ohnehin eine Niederspannungsquelle
vorhanden ist.
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Nun läßt sich an Hand der Zeichnungen leicht der Stromweg des Schwachstromkreises
verfolgen. Der Strom wird mit dem einen Pol an dem Kabel 8 und an der Stelle 7 durch
den Schalterkörperl der Schleif feder 4 zugeführt, von dort auf den Flach stiel
2 der Taste 3 übertragen und kann dann beim Niederdrücken der Taste 3 auf die Kontaktfeder
17 wiederum durch den Schalterkörper 1 zur Austrittsstelle 7 und schließlich zum
anderen Pol des Kabels 8 zurückgeführt werden.
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Es wäre auch denkbar, nur einen Pol über das Kabel 8 dem Schalter
zuzuführen und den Rückweg über Masse laufen zu lassen. Doch wurde das im vorliegenden
Ausführungsbeispiel nicht angewendet, da die Gelenke des Doriotgestänges durch Ölung
keinen einwandfreien Kontakt ergeben und um auch jeglichen Strom im Hand- bzw. Winkelstück
zu vermeiden.
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Die Steuerung der Geschwindigkeit und der Drehrichtung des Motors
kann auf verschiedenartigste Weise erfolgen. Bei dem beschriebenen Ausführungs beispiel
wird ein Hochlastregler (Potentiometer) und ein doppelpoliger Umschalter samt dem
Relais in ein Kästchen eingebaut und auf dem stummen Assistenten oder Instrumentenschrank,
welcher sich links vom Praktiker befindet, befestigt. Auf diese Weise kann der Zahnarzt
bequem mit der linken Hand die Geschwindigkeit der Bohrmaschine stufenlos an einem
Knopf des Kästchens regeln und auch den Rechts-Links-Lauf durch einfaches Umlegen
des Umschalters steuern, falls dies einmal erforderiich ist. Meist steht jedoch
der Hochlastregler auf einer, dem Praktiker eigenen Arbeitsgeschwindigkeit.
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Selbstverständlich könnte auch die Steuerung des zahnärztlichen Bohrmaschinenmotors
über einen Magnetverstärker erfolgen und dabei der kleine Steuerwiderstand im Steuerkreis
des Magnetverstärkers in den Schalterkörper 1 eingebaut werden, um von dort neben
dem Ein- und Ausschaltvorgang auch bequem die Drehzahl des Motors steuern zu können.
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Eine andere Lösung könnte darin gefunden werden, daß in den Schalterkörper
1 eine Druckknopfsteuerung eingebaut wird derart, daß ein Druckknopf die Drehrichtung
des Bohrers über ein Relais be-
stimmt und der zweite Druckknopf ein Schrittschaltrelais
beeinflußt, welches wiederum seinerseits stufenweise die Umdrehungszahl der Bohrmaschine
steuert.
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Die dazu erforderlichen Widerstände und Relais können dabei in die
Einheit eingebaut werden, so daß auch äußerlich ein gutes Bild entsteht.
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Die elektromagnetischen Schaltrelais ließen sich auch durch elektronische
Vorstufen steuern, so daß im Steuerkreis derselben und damit in den vom Zahnarzt
zu bedienenden Schaltelementen eine ganz minimale, meist unter einem Volt liegende
Spannung herrschen würde, so daß sich die Isolationsbedingungen vereinfachen ließen
und gleichzeitig damit eine Kontaktschutzschaltung erreicht wird.
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Es ist noch zu erwähnen, daß der beschriebene Schalterkörper des
Ausführungsbeispiels auch aus Metall hergestellt werden kann. In diesem Falle kann
die eine Ader des Schwachstromkreises an der Stelle 7 (Abb. 2) mit der Masse des
Schalterkörpers 1 verbunden werden, während lediglich die andere Ader isoliert gegen
Masse durch den Schalterkörper bis zur Kontaktfeder 17 geführt und dieselbe ebenfalls
gegen Masse bei 18 isoliert in den Schalterkörper eingebaut wird.
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Die Erfindung dient dem Zwecke, neben der Abschaffung des Fuß anlassers
einen konstruktiv äußerst einfachen Handschalter vorzusehen, welcher weder am Hand-,
noch am Winkelstück angebracht ist, sondern am Gelenkarm der Gleitverbindung eines
Doriotgestänges oder am Ende des Bohrschlauches einer biegsamen Welle oder am Ende
des Druckmittelschlauches einer luftturbinengetriebenen zahnärztlichen Bohrmaschine.
Im letzteren Falle schaltet die Drucktaste den Kompressor ein und aus. Durch diese
Anordnung werden die entscheidenden Vorteile der Erfindung erreicht, nämlich: Völlige
Unabhängigkeit von der Art und Form der Hand- und Winkelstücke, welche verwendet
werden. Schnelle und sichere Auswechselbarkeit der Hand- und Winkelstücke in bekannter
Weise. Axiale Verlängerungsmöglichkeit der Fingertaste, um damit jeder Fingerstellung
am Hand-oder Winkelstück gerecht zu werden. Drehbarkeit des Hand- und Winkelstückes
in bekannter Weise durch Überbrückung des Kupplungsteiles einschließlich der Duplexfeder.
Absolute Griffsicherheit bei der Fingerhaltung des Hand- oder Winkelstückes, da
die Taste bei jedem Einschaltvorgang bis auf die Hülse des Hand- oder Winkelstückes
niedergedrückt wird und im übrigen die gewohnte Fingerstellung beibehalten wird.
Geschwindigkeitsregulierung und Rechts- und Links-Laufsteuerung können durch entsprechende
Baumaßnahmen auch vom Handschalter aus gesteuert werden.