DE2310879A1 - Flexible versorgungsleitung - Google Patents

Description

Siemens Aktiengesellschaft Erlangen, 1. März 1973

Henkestraße 127

VPA 73/5026 Rp/Kli

Flexible Versorgungsleitung

Die Erfindung bezieht sich auf eine flexible Versorgungsleitung, die eine Mehrzahl von Einzelleitungen enthält, insbesondere für zahnärztliche Geräte und Instrumente.

In der zahnärztlichen Technik werden solche Versorgungsleitungen z.B. zur Versorgung von Bohr- und Spritzhandstücken mit Wasser, Luft und Strom verwendet. Damit die Handstücke gut zu handhaben sind und den sich ständig ändernden Gebrauchsstellungen angepaßt werden können, müssen die mit ihnen verbundenen Versorgungsleitungen sehr flexibel und leicht verwindbar sein. Bei einem Verwinden darf auf das Handstück kein sich auf seine Handhabung nachteilig auswirkendes Drehmoment wirken und auch kein Verdrillen der Einzelleitungen auftreten. Eine weitere Forderung ist, daß Leitungen, die ein Druckmedium, wie Luft oder Wasser, führen, bei Druckbeaufschlagung keine wesentlichen Querschnitts- oder Längenänderungen zeigen dürfen, weil sonst

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nach dem Abschalten des Mediums ein nichtgewünschter Nachblaseffekt auftritt. Die Versorgungsleitung soll ferner elastisch genug sein, um beim Einschalten eines Druckmediums ein auf das Handstück wirkendes Rückstellmoment auffangen zu können.

Bekannte derartige Versorgungsleitungen erfüllen diese Forderungen nicht oder nur teilweise. Bekannte Mehrkanal schläuche haben z.B. zwar gute Auf- und Abro 11 eigens cha f ten. Sie sind jedoch nicht ausreichend flexibel. Wollte man ihre Flexibilität erhöhen, so müsste man zwangsläufig die Wandstärken entsprechend dünner gestalten. Damit würde sich aber die Knick steifigkeit verschlechtern und außerdem der bereits genannte Nachteil eintreten, daß sich die einzelnen Schläuche unter Druck aufweiten, was den eingangs erwähnten nicht erwünschten Nachblaseffekt zur Folge haben würde. Ein weiterer Nachteil ist, daß, wenn im Mehrkanalschlauch elektrische leitungen geführt werden sollen, wie es z.B. bei zahnärztlichen Handstücken mit im Handstück angeordneten elektrischen Verbrauchern der Fall ist, die leitungen in einem separaten Arbeitsgang in den betreffenden Hohlkanal eingezogen werden müssen, was in der Regel mühevoll ist und nur unter Zuhilfenahme von speziellen Gleitmitteln, wie Talkum od.dgl., möglich ist.

Man hat auch schon versucht, einzelne Leitungen in einen Umhüllungsschlauch einzuziehen. Der Umhüllungsschlauch bringt eine Änderung der Flexibilität der Versorgungsleitung im Rahmen der Eigenschaften des UmhüllungsSchlauches. Bei einem ausreichend flexiblen Umhüllungsschlauch kann die Torsionssteifigkeit der gesamten Versorgungsleitung deshalb gering sein, so daß diese als Ganzes leichter verdreht werden kann. Die Leitungen lassen sich jedoch sehr schlecht in den Umhüllungsschlauch einziehen. Außerdem, und das ist ein sehr wesentlicher Nachteil, können sich die Einzelleitungen im Umhüllungsschlauch überkreuzen und gegenseitig verdrillen, was dazu führen kann, daß auf die Versorgungsleitung ein ungewolltes Drehmoment wirkt, das zu einer

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Beeinträchtigung der Handhabung des Handstückes führt. Ein weiterer Nachteil ist, daß in Verbindung mit Auf wickel einrichtungen der Schlauch durch die durch das Überkreuzen entstandenen Unregelmäßigkeiten schlecht über die Rollen einer Auf wickel einrichtung läuft. Außerdem besteht hier auch die Gefahr, daß sich die einzelnen Leitungen bei starker Verdrillung gegenseitig abschnüren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flexible Versorgungsleitung der eingangs genannten Art anzugeben, die gute Abrolleigenschaften über ümlen krolle η od. dgl. hat, den Vorzug einer hohen Flexibilität bei geringem Gewicht aufweist und die wenn sie Hohlleitungen zur Führung eines Mediums enthält - keine nachteiligen Veränderungen bei Druckeinwirkung zeigt. Die Versorgungsleitung soll ferner um ihre Längsachse leicht verwindbar sein, ohne daß ein nennenswertes Rückstellmoment auf sie einwirkt. Ihre Querschnittsform soll weitgehend erhalten bleiben, wenn sie im Rahmen der üblichen, im Gebrauch des Händstückes vorkommenden Handhabung gebogen oder verwunden wird. Besonderer Wert ist auf die Möglichkeit einer rationellen Herstellung der Versorgungsleitung sowie einer optimalen Beschaffenheit der Einzelleitungen hinsichtlich ihres Verwendungszweckes zu legen.

Die gestellten Anforderungen werden von einer flexiblen Versorgungsleitung der eingangs genannten Art erfüllt, die gekennzeichnet ist durch einen FIechtverband, der die Einzelleitungen umgibt, sie gegen gegenseitiges Verdrillen sichert und sie zu einem bund el artigen, in seiner Außenkontur etwa kreisförmigen Gesamtverband zusammenhält. Der Flechtverband orientiert und fixiert die Einzelleitungen in einer bestimmten Zuordnung aieinander, so daß ein "Übereinanderspringen" und Überkreuzen der Leitungen verhindert wird. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, daß die Einzelleitungen vom Werkstoff und der Dimensionierung her so ausgebildet sein können, daß sie optimal auf

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ihren jeweiligen Verwendungszweck abgestimmt sind. Zur Führung von kaltem Wasser unter geringem Druck kann z.B. ein relativ weicher PVC-Schlauch-jZur Führung von warmem Wasser hingegen ein temperaturbeständiger Schlauch verwendet werden, der, bedingt durch den hierzu erforderlichen Werkstoff, etwas steifer sein wird als der Schlauch für die Kaltwasserleitung. Aufgrund der Fixierung der einzelnen Leitungen durch den PIechtverband besteht für den weichen PVC-Schlauch weniger die Gefahr, daß er bei einem Biegön der Versorgungsleitung entsprechend normaler Handhabung des Handstückes abknickt,'als bei einer Anordnung nach dem Stand der Technik, wo er im Umhüllungsschlauch frei beweglich angeordnet ist und demnach leichter abknicken kann bzw. abgeschnürt werden kann. Der EIechtverband kann durch Fadenverschlingung gebildet sein und schlauchartige Taschen bilden, in denen die einzelnen Leitungen geführt sind. Die Fadenverschlingung kann vorteilhafterweise mit Hilfe eines Web-, Strickoder Klöppelarbeitsganges erzeugt werden, indem ein erster dünner Faden um die der gewünschten Anordnung entsprechend ausgerichteten Leitungen gelegt wird und ein zweiter Faden unter Bildung von Fadenschiingen mit dem ersten Faden die einzelnen Leitungen jeweils aneinanderbindet. Vorteilhaft ist es, wenn die Fadenspannung für den Arbeitsgang so gewählt ist, daß die Fäden die Einzelleitungen locker umgeben. Damit ist eine ausreichend axiale und radiale Beweglichkeit der einzelnen Leitungen gewährleistet, so daß beim Abrollen über Umlenk- oder FührungsroIlen eine gewisse Relativbeweglichkeit innerhalb des Gesamtverbandes erhalten bleibt, aber kein Verdrillen oder Überkreuzen der Leitungen auftreten kann.

Die Taschen können auch durch Zusammenfügen zweier oder mehrerer Gewebestreifen gebildet sein. Hier ist es wieder vorteilhaft, wenn die Querschnittsfläche der Öffnung einer Tasche größer ist als die Querschnittsfläche der darin geführten Leitung. Die Flexibilität und Lebensdauer der Versorgungsleitung wird dadurch wesentlich erhöht.

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Um eine möglichst runde Außenkontur für die Versorgungsleitung zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn im Ge samt verband fadenförmige Füllkörper enthalten sind. Damit lassen sich Vertiefungen und Hohlräume ausfüllen, so daß eine recht gute kreisförmige Querschnittsform erreicht werden kann. Der Gesamtverband kann mit einer durch einen zweiten Klöppel-, Web- oder Strick-Arbeitsgang hergestellten dünnen Gewebeumspinnung versehen sein, die der Versorgungsleitung ein ansprechendes ästhetisches Äußeres gibt.

Weitere Vorteile werden nachstehend in der Beschreibung der Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine Versorgungsleitung mit einem daran angeschlossenen zahnärztlichen Handstück in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 den in Fig. 1 gezeigten Versorgungsschlauch im Querschnitt,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform einer Versorgungsleitung im teilfertigen Zustand, ebenfalls im Querschnitt,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Versorgungsleitung im Querschnitt,

Fig. 5 das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung mit einer äußeren Gewebeumspinnung,

Fig. 6 eine weitere Modifikation einer Versorgungsleitung im Querschnitt.

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Die Pig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein zahnärztliches Bohrhandstück 1, mit einem im Handstück angeordneten Elektromotor, an dessen hinterem Ende mittels eines Anschlußteiles 2 eine Versorgungsleitung 3 angeschlossen ist. Die Versorgungsleitung 3 enthält eine Mehrzahl von einzelnen Leitungen 4 Ms 8, von denen die Leitung 4 Spraywasser an das Anschlußteil 2 und von dort zu einem abnehmbaren Stecker 9 führt, in dem das Wasser mit Sprayluft, welches über die Leitung 5 zum Stecker 9 gebracht wird, gemischt wird. Das Wasser/Luft-Gemisch wird über eine flexible Leitung 10 an das Kopfstück des Bohrhandstückes 1 geleitet. Mit der Leitung 6 wird dem im Handstück untergebrachten Elektromotor Kühlluft zugeführt. Die Leitung 7 besteht aus einer "verdrillten Doppellitze und dient zur Zuführung von elektrischem Strom für den Betrieb des Motors. Die Leitungen 4 bis 7 sind durch einen in Pig. 2 näher gezeigten Flechtverband 8 in einer bestimmten Lage zueinander fixiert.

Die Pig. 2 zeigt die Versorgungsleitung im Querschnitt. Der Flechtverband 8 wird durch zwei Gewebeschläuche 11, 12 gebildet, die an mehreren Stellen zusammengenäht, geschweißt oder geklebt sind und so längs der Leitungslänge sich erstreckende Taschen 13 bis 16 bilden, in denen die Leitungen 4 bis 7 locker eingelegt sind. Zur Erlangung einer etwa kreisförmigen äußeren Kontur sind parallel zu den Einzelleitungen 4 bis 7 zwei Wollfäden 17 und 18 als Püllmaterial eingelegt. Mit 19 ist eine die Einzelleitungen umschließende Umhüllung bezeichnet, die durch einen Web-, Strickoder Klöppelarbeitsgang hergestellt werden kann.

Die Pig. 3 zeigt ein anderes Aus führung s bei spiel einer Versorgungsleitung. Hier wird der PIe chtver band/dadurch hergestellt, daß auf einem der <}esamtleiM;ungslänge entsprechend langen Gewebestreifen 21 die Einzelleitungen 22 bis 25 zunächst parallel zueinander ausgelegt werden. Danach wird ein zv/eiter Gewebestreifen 26 in der dargestellten Weise durch Nähen, Kleben oder Hochfrequenzschweißen mit dem ersten Gewebestreifen 21 verbunden.

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Die Verbindung der beiden Gewebe streifen erfolgt jeweils zwischen den einzelnen Leitungen sowie an den seitlichen Enden. Danach wird der PIechtverband in der Mitte zusammengefaltet und nochmals an den gefalteten Flächen miteinander verschweißt oder vernäht. Das so erhaltene kleeblattähnliche Gebilde ergibt mit entsprechenden Füllfäden - wie in Fig. 2 gezeigt - eine annähernd kreisförmige Querschnittsform. Noch verbleibende Hohlräume können durch weitere Füllfäden ausgefüllt werden.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält der Gesamtverband drei Hohlleitungen 30 bis 32 sowie eine Zweifachlitze 33· Mit 34, 35 sind wiederum eingelegte Baumwollfäden bezeichnet, die, wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. und 3, als Füllmaterial dienen. Anstelle der Baumwollfäden können auch Mooegummiprofile oder ähnliche Füllstoffe verwendet werden. Der Flechtverband 36 ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch Faden verschlingung gebildet, die mit Hilfe eines Web-, Strick- oder Klöppelarbeitsganges erzeugt wird. Hierbei wird ein erster Faden 37 um die Einzelleitungen 30 bis 33 einschließlich der Fülleitungen 34 gelegt, an den ein ein zweiter Faden 38 unter Bildung von Schlingen mit dem Faden 37 geknüpft ist, der die Einzelleitungen ebenfalls umgibt und diese durch die Verknüpfung aneinanderbindet. Die Umschlingung erfolgt in bekannter Weise maschinell durch Umklöppeln, Weben oder Stricken. Wie aus der Darstellung ersichtlich ist, wird auch hier durch die Eingliederung der Füllfäden 34 eine recht gute kreisförmige Querschnittsform erzielt. Die einzelnen Leitungen werden (in der Figur nur schematisch dargestellt) so umschlungen, daß die Leitungen eine ausreichend gute axiale und radiale Beweglichkeit haben, so daß sie Relativbewegungen zueinander ausführen können. Gegen ein Verdrehen ("Übereinanderspringen") sind sie durch die gebildeten Taschen gesichert. Durch Änderung der Fadenspannung kann die Größe der Taschen, in denen die einzelnen Leitungen eingebettet sind, verändert werden. Bei dem

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Klöppel-, ¥eb- oder Strickarbeitsgang werden sehr dünne Fäden verarbeitet. Das hat den Vorteil, daß die Versorgungsleitung im Vergleich zu bekannten leitungen mit Umhüllungsschläuchen im Durchmesser wesentlich kleiner und auch gewichtsmäßig leichter ist. Die dünnen Fäden setzen beim Durchbiegen der Versorgungsleitung kaum einen Widerstand entgegen, so daß die Versorgungsleitung insgesamt sehr flexibel ist. Die einzelnen Leitungen können vom Werkstoff her auf das jeweils zu leitende Medium und auf den Druck des Mediums abgestimmt werden; sie können also optimal ausgelegt sein.

In Fig. 5 ist ein Teil der Versorgungsleitung (ohne Füllfäden) in perspektivischer Darstellung gezeigt. Mit 39 ist eine den Flechtverband umgebende Umspinnung bezeichnet, die der Versorgungsleitung insgesamt ein ansprechendes Äußeres verleiht.

Die Fig. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Versorgungsleitung, die in gleicher Weise hergestellt ist wie die in den Fig. 4 und 5 gezeigten Beispiele. Die Hohlleitungen 40 bis 43 werden auch hier von einem Flechtverband 46 umgeben, der hier ebenfalls durch zwei dünne Fäden, einen äußeren Faden 47 und einen inneren Faden 48, die durch Stricken, Weben oder Klöppeln miteinander verknüpft sind, gebildet wird. Die Fülleitungen 44» 45 und 49 bestehen hier aus einer Vielzahl von einzelnen Baumwollfäden, die dem Gesamtverband, wie aus der Darstellung gut ersichtlich ist, eine nahezu kreisförmige Querschnittsform geben.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Versorgungsleitung ist, daß - im Gegensatz zu einem Mehrkanalschlauch - die einzelnen Leitungen durch Auswahl des für die jeweilige Leitung geeigneten Materials optimal dimensioniert werden können. So können beispielsweise für nur unter schwachem Druck (z.B. Kühlmittel leitungen) stehende Leitungen geringe Wandstärken vorge-

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sehen und ein entsprechend weniger steifes Material verwendet werden als für Leitungen, die unter höherem Druck stehen oder temperaturbeständig sein müssen. Dies ohne daß dabei die Gefahr besteht, daß die relativ dünnwandige Hohlleitung beim Durchbiegen der Versorgungsleitung während des Gebrauchs des Handstüc^es abknickt und u.U. den freien Querschnitt verschließt, Sind in dem Flechtverband elektrische Leitungen zu führen, so ist es vorteilhaft, hochflexible Litzen zu verwenden und diese eng miteinander zu verdrillen, so daß sie sich in ihrer Biegeeigenschaft wie Einzelleitungen verhalten. Die einzelnen dünnen hochflexiblen Litzen können durch Verkleben oder durch Verschweißen so gestaltet werden, daß sie sich beim Biegen wie ein Einzelelement verhalten.

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Claims (12)

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   Patentansprüche

   ^J.) Flexible Versorgungsleitung, die eine Mehrzahl von Einzelleitungen enthält, insbesondere für-zahnärztliche Geräte und Instrumente, gekennzeichnet durch einen Flechtverband (8, 20, 36, 46), der die Einzelleitungen umgibt, sie gegen gegenseitiges Verdrillen sichert und sie zu einem bündelartigen·, in seiner Außenkontur etwa kreisförmigen Gesamtverband zusammenhält.
2. 2. Versorgungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flechtverband (8, 20, 36, 46) durch Fadenverschlingung gebildet ist.
3. 3. Versorgungsleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flechtverband schlauchartige Taschen (13 bis 16) bildet, in denen die einzelnen Leitungen (4 bis 7) geführt sind.
4. 4· Versorgungsleitung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenverschlingung mit Hilfe eines Web-, Strick- oder Klöppelarbeitsganges erzeugt wird, indem ein erster dünner Faden (37, 47) um die der gewünschten Anordnung entsprechend ausgerichteten Leitungen (30 bi3 33» 40 bis 43) gelegt wird und ein zweiter Faden (38, 48) unter Bildung von Fadenschlingen mit dem ersten Faden die einzelnen Leitungen jeweils aneinanderbindet.
5. 5. Versorgungsleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenspannung für den Arbeitsgang so gewählt ist, daß die Fäden (37, 38, 47, 48) die Einzelleitungen locker umgeben.

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6. 6. Versorgungsleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen (13 bis 16) durch Zusammenfügen zweier Gewebestreifen (11, 12, 21, 26) gebildet sind.
7. 7· Versorgungsleitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Öffnung einer Tasche (13 bis 16) größer ist als die Querschnittsfläche der darin geführten Leitung.
8. 8. Versorgungsleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erlangung einer kreisförmigen Außenkontur der Gesamtverband fadenförmige Füllkörper (17, 13, 34, 35, 44, 45, 48) enthält.
9. 9. Versorgungsleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Flechtverband (8, 20, 36, 46) eine Mehrzahl von Hohlleitungen (4 bis 6, 22 bis 24, 40 bis 43) umschließt.
10. 10. Versorgungsleitung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleitungen (4 bis 6, 22 bis 24, 40 bis 43) aus unterschiedlichem Material gefertigt sind.
11. 11. Versorgungsleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, ■ daß der Flechtverband (8, 20, 36) eine aus einer Mehrzahl miteinander verdrillter hochflexibler Litzen gebildete elektrische Leitung (7, 25, 33) enthält.
12. 12. Versorgungsleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtverband von einer flexiblen Gewebeumspinnung (19, 38) umhüllend umgeben ist.

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