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Zahnärztliches Gerät
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Die Erfindung betrifft ein zahnärztliches Gerät mit Warmwasser verbrauchenden
Einrichtungen, wobei in das Gerät eine Kaltwasser-Druckleitung führt, die mit den
Warmwasser verbrauchenden Einrichtungen verbunden ist, und wobei vor der Warmwasser
verbrauchenden Stelle der Einrichtungen eine Wasser-Heizvorrichtung und vor der
Wasser-Heizvorrichtung eine Ionenaustausch-Vorrichtung zur Wasserenthärtung mittels
eines Ionenaustauschers angeordnet ist, von der aus eine Weichwassser-Versqrgungsleitung
über die Wasserheiz-Vorrichtung zu den Warmwasser verbrauchenden Einrichtungen führt.
Die Warmwasser verbrauchenden Einrichtungen können erwärmten Spray abgebende zahnärztliche
Handstücke, ein erwärmtes Wasser in ein Mundspülglas abgebender Wasserauslauf od.dgl.
sein.
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Ein derartiges zahnärztliches Gerät ist durch die Druckschrift "KaVo
Montage-Anweisung Systematic-Gerät 1025 A, B, C, D, E" bekannt. Dabei ist die Ionenaustausch-Vorrichtung
dieses bekannten Gerätes mit einer den Ionenaustauscher enthaltenden Filterpatrone
versehen. Eine Regeneration der Filterpatrone
ist nicht möglich.
Vielmehr soll zu einem der Erschöpfung der lonentaus chfähigkeit des Ionenaustauschers
entsprechenden Zeitpunkt die Filterpatrone ausgewechselt werden. Da aber bei dem
bekannten Gerät die Ionenaustausch-Vorrichtung keine Möglichkeit zur Wahrnehmung
dieses Erschöpfungszustandes besteht, muß nun der Zahnarzt oder seine Hilfsperson
den Zeitpunkt des Auswechselns der Filterpatrone nach freiem Ermessen selbst bestimmen.
Es hat sich dabei gezeigt, daß das Auswechseln vergessen bzw. zu spät vorgenommen
wird, so daß die Ionen-; austauschfähigkeit der Filterpatrone schon erschöpft ist
und nicht enthärtetes Wasser die Ionenaustausch-Vorrinhtung verläßt und in die über
die Heizvorrichtungen zu den Warmwasser verbrauchenden Stellen der betreffenden
Einrichtungen führenden Versorgungsleitungen gelangt. Die Folge sind Kalkablagerungen
in den Heizvorrichtungen, in den dahinterliegenden Versorgungsleitungsabschnittep
und in den Warmwasser verbrauchenden Einrichtungen. Da diese Versorgungsleitungen
bei zahnärztlichen Geräten und die Leitungen in den Heizvorrichtungen sowie in den
Warmwasser verbrauchenden Einrichtungen bekanntlich einen sehr kleinen Querschnitt
in der Größenordnung von etwa o,5 bis 4 mm haben, führen Kalkablagerungen sehr schnell
zur Verstopfung der genannten Warmwasserleitungen, so daß das Gerät bzw. die Warmwasser
verbrauchenden Einrichtungen reparaturbedürftig und daher unbrauchbar werden.
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Bei regenerationsfähigen Ionenaustausch-Vorrichtungen für ganzei Gebäude
und auch für Geschirrspülmaschinen ist eine Anzeige-oder Signalvorrichtung zur Anzeige
des Erschöpfungszustandes der Ionenaustauschfähigkeit des Ionenaustauschers, bei
welchem zur Wiederherstellung der Ionentauschfähigkeit die Regeneration durch Einfüllen
eines Regenerationssalzes in die Ionenaustausch; Vorrichtung durchgeführt werden
soll, bekannt. Eine solche
bei einer Geschirrspülmaschine bekannte
Anzeigevorrichtung besteht aus einem langgestreckten starren Behälter, der mit einem
körnigen Quellstoff gefüllt ist und der von dem aus dem vorgeschalteten Ionenaustauscher
kommenden Wasser, welches den Quellstoff durchströmt, durchflossen wird. Der Quellstoff
befindet sich zwischen einem im Behälter fest angeordneten ersten Sieb und einem
an einem im Behälter hin- und her bewegbaren, mit einer Durchbrechung versehenen
Kolben angeordneten zweiten Sieb. Der Kolben ist in Richtung zum Quellstoff, d.h.
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zu dem genannten ersten Sieb federbelastet. Solange das den Behälter
durchfließende Wasser enthärtet ist, verbleibt der Quellstoff im Quellzustand. Ist
jedoch dieses Wasser wegen Erschöpfung der Ionentauschfähigkeit des in der lonenaustausch-Vorrichtung
enthaltenen Ionenaustauschers nicht mehr enthärtet, so schwindet der Quellstoff,
so daß sich der federbelastete Kolben in Richtung auf das genannte erste Sieb bewegt.
Diese Bewegung wird von einer Sensorzelle erfaßt, welche ein optisches Signal auslöst,
das der Bedienungsperson anzeigt, daß die Regeneration vorgenommen werden muß.
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Diese bekannte Art der Anzeige ist ungenau. Der Quellstoff dehnt sich
nämlich während seines Quellens dreidimensional aus, während wegen der Anordnung
in dem langgestreckten Behälter eine Ausdehnung nur in einer Dimension, nämlich
in Richtung des mit dem Kolben hin- und her beweglichen zweiten Siebes möglich ist.
Hierdurch kommt es zum Verklemmen der quellenden Quellstoffpartikel bzw. Körner
in dem starren Behälter, so daß entweder der Kolben den von der Sensorzelle erfaßten
Bereich garnicht erreicht und eine Anzeige nicht erfolgt oder das Schwinden des
Quellstoffes behindert bzw. verzögert und damit eine zu späte Anzeige ausgelöst
wird. In jedem Fall tritt nach der Beendigung der Ionentauschfähigkeit aus der
Weichwasser-Versorgungsleitung
kein Weichwasser,sondern Hartwasser aus, was zu Kalkablagerungen in den Warmwasserleitungen
führt. Dies mag bei den einen verhältnismäßig großen Querschnitt aufweisenden Leitungen
einer Geschirrsplmaschine hingenommen werden können, bei einem zahnärztlichen Gerät
der eingangs genannten Art jedoch nicht, da bei zahnärztlichen Geräten, wie erwähnt,
die einen sehr kleinen Querschnitt aufweisenden Warmwasser-Versorgungsleitungen
infolge der Kalkablagerungen sehr schnell verstopfen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zahnärztliches Gerät
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem unter Verwendung der in bekannter
Weise durch einen Quellstoff bewirkten Anzeige des Zeitpunktes der erforderlichen
Regeneration des in der Ionenaustausch-Vorrichtung enthaltenen Ionenaustausches
erreicht wird, daß dieser Zeitpunkt wesentlich genauer angezeigt wird, als es bei
der bekannten Vorrichtung der Fall ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
daß die Ionenaustausch-Vorrichtung einen äußeren, als Druckbehälter ausgebildeten
Behälter mit einer Wandung aus starrem Material und einen im äußeren Behälter angeordneten
kleineren, eine Wandung aus elastischem Material besitzenden inneren Behälter aufweist,
in welchen die Kaltwasser-Druckleitung - die Wandung des äußeren Behälters durchsetzend
- einmündet und welcher eine in das Innere des äußeren Behälters einmündende Verbindungsleitung
aufweist, der mit der Weichwasser-Versorgungsleitung in Verbindung steht, wobei
der innere Behälter mit einem aus einem Quellstoff, z.B. Quellharz, bestehenden
Ionenaustauscher gefüllt ist, der infolge des
Ionenaustausch-Vorganges
schrumpft und nach der durch Zugabe eines Regenerationssalzes bewirkten Regeneration
quillt, und wobei außerhalb des äußeren Behälters eine die beim Schrumpfen des Quellstoffes
während der Wasserdurchströmung bis zur Erschöpfung der Ionentauschfähigkeit des
Quellstoffes stattgefundene Zusammenziehung des inneren Behälters durch die Wandung
des äußeren Behälters hindurch erfassende und anzeigende FüBl- und Signalvorrichtung
angeordnet ist. Als Quellstoff kann z.B. das unter der Bezeichnung Lewatit OC 1013
im Handel befindliche körnige Quellharz verwendet werden. Die Wandung des kleinen
inneren Behälters kann aus Gummi oder ähnlichen gummielastischen, flüssigkeitsundurchlässigen
Werkstoffen, z.B. Polyurethan, bestehen.
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Durch den Vorschlag gemäß der Erfindung wird erreicht, daß der Quellstoff
ungehindert nach allen Richtungen bzw. dreidimensional quellen und damit auch schrumpfen
kann, so daß Festklemmungen der quellenden und schrumpfenden Quellstoffpartikel
verhindert sind. Die Folge hiervon ist, daß die in einer Vorzugsrichtung erfolgende
Messung bzw. Erfassung der beim dreidimensionalen Schrumpfen des Quellstoffes stattgefunden
Zusammenziehung des elastischen inneren Behälters durch die Füll- und Signalvorrichtung
genau zu dem Zeitpunkt erfolgt, an dem tatsächlich die Ionenaustauschfähigkeit des
Ionenaustauschers erschöpft ist. Der Zahnarzt oder die Hilfsperson kann nun zu diesem
richtigen Zeitpunkt die Regeneration durchführen. Auf diese Weise ist mit Sicherheit
erreicht, daß stets enthärtetes Wasser durch die Weichwas£er-Versorgungsleitungen
zu den Warmwasser verbrauchenden Einrichtungen gelangt und somit Kalkablagerungen
in den Wasser-Heizvorrichtungen und/oder in den zwischen diesen Heizvorrichtungen
und den Warmwasser verbrauchenden Einrichtungen befindlichen
Abschnitten
der genannten Versorgungsleitungen und in den genannten Einrichtungen nicht auftreten.
Hinzu kommt noch, daß wegen der Erfassung bzw. Messung der Zusammenziehung des inneren
Behälters von außen her, d.h. außerhalb des äußeren Behälters, keine beweglichen,
abzudichtenden Teile notwendig sind. Die genannte Messung kann daher auch im druckbeaufschlagten
Betrieb, d.h. bei durchströmendem Druckwasser, erfolgen.
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Meist ist das zahnärztliche Gerät mit mehreren Warmwasser verbrauchenden
Einrichtungen versehen; die Erfindung ist aber auch dann mit Vorteil anwendbar,
wenn nur eine solche Einrichtung vorgesehen ist.
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In manchen Fällen wird man es in Kauf nehmen können, wenn die Wandung
des kleineren inneren Behälters im ausgedehnten Zustands d.h. bei vollständig gequollenem
Quellstoff, in Anlage an die Wandung des äußeren Behälters kommt. Zweckmäßig ist
es jedoch, wenn die Wandung des inneren Behälters auch im ausgedehnten Zustand von
der Wandung des äußeren Behälters beabstandet ist.
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Wenn der innere Behälter durch eine kugelförmige Blase gebildet ist,
ist eine optimale ungehinderte Quellung des Quellstoffes bzw. eine bestmögliche
Erreichung des Anzeigezeitpunktes bei der Erfassung des den geschrumpften Quellstoff
enthaltenden zusammengezogenen inneren Behälters gewährleistet.
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In der Praxis reicht es jedoch aus, wenn der innere Behälter durch
ein Wellrohr gebildet ist, wobei der Bereich der Wellenberge des Wellrohles verstärkt
ausgeführt und wobei im Bereich der Wellenberge eine Bewehrung, z.B. ein Draht,
angeordnet sein kann.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß der innere Behälter
in einem durch eine Membran vom übrigen Teil des Innenraumes des äußeren Behälters
abgeteilten und mit Flüssigkeit gefüllten Teilraum des äußeren Behälters angeordnet
ist und daß die Verbindungsleitung zwischen innerem und äußerem Behälter vom inneren
Behälter ausgeht, die Wandung des genannten Teilraumes des äußeren Behälters durchsetzt,
dann außerhalb des äußeren Behälters verläuft und in den genannten übrigen Teil
des äußeren Behälters einmündet, wobei von der außerhalb des äußeren Behälters verlaufenden
Verbindungsleitung die zu den Warmwasser verbrauchenden Einrichtungen führende Weichwasser-Versorgungsleitung
abzweigt.
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Eine andere Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß die Wandung
des inneren Behälters mit einem sich an der Wandung des zweckmäßig zylindrischen
äußeren Behälters abstützenden Gleiteinsatz verbunden ist, und daß die Verbindungsleitung
zwischen innerem und äußerem Behälter als in dem Gleiteinsatz angeordnete Durchbrechung
ausgebildet ist, wobei der Gleiteinsatz weiterhin außerhalb seiner Verbindung mit
der Wandung des inneren Behälters mit Durchlässen für das aus der Verbindungsleitung
austretende, den ganzen Innenraum des äußeren Behälters ausfüllenden Weichwassers
versehen ist.
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Die Füll- und Signalvorrichtung kann aus einem außerhalb des äußeren
Behälters angeordneten Sensor bestehen, der mit einer beim Erfassen der Zusammenziehung
des inneren Behälters ansprechenden optischen und/oder akustischen Anzeigevorrichtung
verbunden ist. Dabei kann dem Sensor ein in dem äußeren Behälter angeordnetes, in
Abhängigkeit von der Ausdehnung und Zusammenziehung des inneren Behälters hin- und
her bewegliches, beim Hineinbewegen in den Erfassungsbereich des Sensors diesen
ansprechendes und die Anzeige auslösendes Auslöseglied zugeordnet sein, das an der
Wandung des inneren Behälters oder
an der den inneren Behälter
unterteilenden Membran angeordnet sein kann. Hierdurch wird eine sehr sichere Anzeige
des Zeitpunktes erreicht, bei dem die Kapazität des Ionentauschers erschöpft ist.
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Eine Ausführungsform des zahnärztlichen Gerätes bezüglich der Ausbildung
des Sensors ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor aus einem fotoelektrischen
Meßsystem besteht, welches einen auf einer Seite des äußeren Behälters angeordneten
Lichtsender und einen auf der gegenüberliegenden Seite des Behälters angeordneten
Lichtempfänger aufweist, der an die Anzeigevorrichtung angeschlossen ist, wobei
in dem vom Lichtsender zum Lichtempfänger gerichteten Strahlengang auf den beiden
gegenüberliegenden Seiten des äußeren Behälters je ein lichtdurchlässiges Fenster,
z.B. aus Glas, in der Behälter wandung vorgesehen ist. Dabei ist das Auslöseglied
zweckmäßig durch ein den Strahlengang unterbrechendes Sperrglied aus lichtundurchlässigem
Material gebildet.
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Weiterhin kann der Sensor aus einem beweglich gelagerten Fühl- -glied
aus magnetischem Material bestehen, wobei das Auslöseglied durch einen beim Erreichen
der nächsten Entfernung zum Fühlglied dieses in die die Anzeigevorrichtung auslösende
Stellung bewegenden Dauermagneten gebildet ist.
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Der Sensor kann auch aus einem induktiven Meßsystem, z.B. aus einer
den äußeren Behälter umgebenden Induktionsspule bestehen, die an die Anzeigevorrichtung
angeschlossen ist, wobei das Auslöseglied durch einen die Feldstärke der Induktionsspule
verändernden Kern gebildet ist.
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Schließlich kann der Sensor durch einen Näherungsschalter gebildet
sein.
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Es hat sich gezeigt, daß auch eine ausreichend genaue Anzeige des
Regenerationszeitpunktes dann erreicht wird, wenn die Ionenaustausch-Vorrichtung
außer mit dem Quellstoff noch mit einem nicht quellenden lonenaustauscher, z.B.
mit Zeolith oder Permutit gefüllt ist.
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Ferner ist auch eine zweistufige Ausbildung möglich, wenn die mit
der Fühl- und Signalvorrichtung versehene lonenaustausch-Vorrichtung als zweite
Stufe hinter einer als erste Stufe in der Kaltwasser-Druckleitung eingebauten, mit
einem nicht quellenden Ionenaustauscher gefüllten und keine Fühl-und Signalvorrichtung
besitzenden Ionenaustausch-Vorrichtung angeordnet ist.
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Der in dem inneren Behälter der Ionenaustausch-Vorrichtung befindliche,
durch den Quellstoff, z.B. Quellharz, gebildete Ionenaustauscher kann bewirken,
daß sich z.B. bei längerer Wasserentnahme-Pause bzw. bei in der Ionenaustausch-Vorrichtunc
stehendem Wasser in den Zwischenräumen der Ionenaustauscher-Partikel bzw. an den
Ionenaustauscher-Partikeln Keime oder sonstige biologische Verschmutzungen bilden.
Um ein Verkeimen oder sonstige biologische Verschmutzungen des durch die Ionenaustausch-Vorrichtung
zu den Warmwasser verbrauchenden Einrichtungen strömenden Wassers zu vermeiden,
ist es zweckmäßig, wenn der Ionenaustausch-Vorrichtung eine das durchströmende Wasser
bestrahlende Ultraviolett-Strahleinrichtung zugeordnet ist. Das ausgestrahlte Ultraviolettlicht
durchdringt dabei den äußeren Behälter der lonenaustausch-Vorrichtung und wirkt
auf das sowohl im äußeren als auch im inneren Behälter befindliche Wasser ein.
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Die z.B. durch eine Ultraviolettlicht ausstrahlende Lampe gebildete
Ultraviolett-Strahleinrichtung kann im Innern einer
die Ionenaustausch-Vorrichtung
umgebenden Ummantelung angeordnet sein, innerhalb welcher auch ein das von der Ultraviolett-Strahleinrichtung
ausgestrahlte Ultraviolettlicht auf die Ionen austausch-Vorrichtung lenkendes Reflektierelement
vorgesehen sein kann. Das Reflektierelement kann durch die polierte Innenseite der
Ummantelung oder durch eine an der Innenseite der Ummantelung angeordnete Verspiegelungsschicht
gebildet sein.
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In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 ein zahnärztliches Gerät in Ansicht von der Seite,
teilweise im Schnitt, Fig. 2 den Wasserleitungsverlauf im zahnärztlichen Gerät in
schematischer Darstellung, Fig. 3 die Ionenaustausch-Vorrichtung des zahnärztlichen
Gerätes nach den Fig. 1 und 2 im Schnitt, Fig. 4 eine gegenüber Fig. 3 abgeänderte
Ausführungsform, Fig. 5 eine weitere abgeänderte Ausführungsform und Fig. 6 eine
weitere abgeänderte Ausführungsform, teilweise im Schnitt, teilweise in Ansicht
von der Seite auf die Ionenaustausch-Vorrichtung.
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In das Gehäuse 1 des zahnärztlichen Gerätes führt gemäß Fig. 1 bzw.
2 eine Kaltwasser-Druckleitung 2, die mit am Gerät angeordneten Warmwasser verbrauchenden
Einrichtungen 3, 4, 5 verbunden ist. Bei der Einrichtung 3 handelt es sich um einen
Warmi wasser in ein Mundspülglas 6 abgebenden Wasserauslauf und bei den Einrichtungen
4, 5 um erwärmten Spray, d.h. ein erwärmtes Wasser-Luft-Gemisch abgebende zahnärztliche
Handstücke.
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Vor der Warmwasser verbrauchenden Stelle 3a, 4a, 5a der Ein richtungen
3, 4, 5 ist in jeder zu ihnen führenden Versorgungsleitung 6 eine Wasser-Heizvorrichtung
7 und vor den Wasser-Heizvorrichtungen 7 eine Ionenaustausch-Vorrichtung 8 für die
mittels eines Ionenaustauschers 9 (Fig. 3 bis 5) durchzuführende Wasserenthärtung
angeordnet, so dB Weichwasser durch eine verzweigte Versorgungsleitung lo über die
jeweilige Heizvorrichtung 7 zu der betreffenden Einrichtung 3, 4, 5 gelangt.
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In die Ionenaustausch-Vorrichtung 8 führt die Hart- oder Kaltwasser-Druckleitung
2, nachdem von ihr Zweigleitungen 11, 12 zu Kaltwasser verbrauchenden Einrichtungen,
z.B. gemäß Fig. 1 und 2 zu einem Speibecken-Spülrohr 13 und gemäß Fig. 2 zu einer
Wasserstrahlpumpe 14, abgezweigt sind. Bei der Warmwasser verbrauchenden Einrichtung
5 ist gemäß Fig. 2 die Wasser-Heizvorrichtung in nicht ersichtlicher Weise in das
zahnärztliche Handstück eingebaut. Mit 15, 15' sind in Fig. 1 und 2 verschiedene
an sich bekannte Ventile bezeichnet.
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Gemäß Fig. 3 bis 5 wist die Ionenaustausch-Vorrichtung 8 einen äußeren,
als Druckbehälter ausgebildeten Behälter 16 mit einer Wandung aus starrem Material
auf. In dem äußeren Behälter 16 ist ein kleinerer innerer Behälter 17 mit einer
Wandung aus elastischem Material angeordnet. Die Kaltwasser-Druckleitung 2
durchsetzt
die Wandung des zweckmäßig zylindrischen äußeren Behälters 16 und mündet mit ihrem
mit einem Filter 18 versehenen Ende in den inneren Behälter 17. Im Bereich dieser
Einmündung ist der innere Behälter 17 mit dem äußeren Behälter 16 verbunden, und
zwar gemäß Fig. 3 und 4 über ein das Filter 18 und das Ende der Hart- oder Kaltwasser-Druckleitung
2 enthaltendes Einsatzstück 19, das gegen die seitliche Wandung des äußeren Behälters
16 mittels einer Dichtung 20 abgedichtet ist.-Das Einsatzstück 19 dient somit gleichzeitig
als ein Stirnwandabschluß des äußeren Behälters 16.
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Der innere Behälter 17 besitzt eine in das Innere des äußeren Behälters
16 führende Verbindungsleitung 21, die am Austritt aus dem inneren Behälter 17 mit
einem Filter 22 versehen ist.
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Der äußere Behälter 16 ist mit der zu den Einrichtungen 3, 4, 5 führenden
Weichwasser-Versorgungsleitung lo verbunden.
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Der innere Behälter 17 ist mit dem Ionenaustauscher 9 gefüllt, der
aus einem Quellstoff, z.B. Quellharz besteht. Dieser körnige Quellstoff hat z.B.
eine Korngröße von etwa 1 bis 1,5 mm. Der Quellstoff hat die Eigenschaft, während
des Ionenaustausches, d.h. während des Durchflusses des aus der Kaltwasser-Druckleitung
2 kommenden Hartwassers bzw. nach Erschöpfung seiner Ionentauschfähigkeit um ca.
15 Vol. % zu schrumpfen und nach oder während der durch Zugabe eines Regenerationssalzes
bewirkten Regeneration zu quellen.
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Das Regenerationssalz kann nach Schließung des Ventils 15' - beispielsweise
in Form einer Salzlösung - nach Abnahme der gemäß Fig. 3 und 4 abnehmbaren anderen
Stirnwand 23 des äußeren Behälters 16 durch die Verbindungsleitung 21 oder durch
die Kaltwasser-Druckleitung 2 in den inneren Behälter 17
eingespeist
werden. Hierfür kann gemäß Fig. 1 und 2 ein Salz-Vorratsbehälter 8' vorgesehen sein.
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Außerhalb des äußeren Behälters 16 ist eine allgemein mit 24 bezeichnete
Fühl- und Signalvorrichtung angeordnet. Die Fühl-und Signalvorrichtung 24 erfaßt
durch die Wandung des äußeren Behälters 16 hindurch die Zusammenziehung des elastischen
inneren Behälters 17, welche Zusammenziehung beim Schrumpfen des durch den Quellstoff
gebildeten Ionenaustauschers 9 während der Durchströmung des aus der Hartwasser-Druckleitung
2 kommenden Wassers bis zur Erschöpfung der Ionentauschfähigkeit des Ionenaustauschers
9 stattgefunden hat. Dieser Zusammenziehungszustand des inneren Behälters 17 wird
gleichzeitig mit dem Erfassen bzw. Messen wie nachstehend noch erläutert durch die
Fühl- und Signalvorrichtung 24 optisch undXoder akustisch angezeigt.
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Der innere Behälter 17 und der äußere Behälter 16 sind so bemessen
und das elastische Material der Wandung des inneren Behälters 17 ist so gewählt,
daß die seitliche Wandung des inneren Behälters 17 auch im ausgedehnten Zustand,
d.h. bei voll aufgequollenem Quellstoff von der Wandung des äußeren Behälters 16
einen Abstand hat.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist der innere Behälter 17 in
Form einer kugelförmigen Blase ond bei den Ausführungsformen nach Fig. 3 und 4 in
Form eines Wellrohres ausgebildet.
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Wie in Fig. 4 bei 25 angedeutet, kann das Wellrohr im Bereich der
Wellenberge verstärkt ausgeführt sein und/oder gemäß Fig. 3 im Bereich der Wellenberge
mit Bewehrungen in Form von umlaufenden Drähten 26, Rippen od.dgl. versehen sein.
Hierdurch wird erreicht, daß während des Quellens des Quellstoffes
sich
der schwächere innere Wellrohrdurchmesserbereich nach außen hin vergrößert. Mit
dieser Vergrößerung des inneren Wellrohrdurchmessers ist gleichzeitig und zwangsläufig
eine absolute Längung des Wellrohres verbunden, Damit wird dem Quellen des Quellstoffes
in alle drei Richtungen nur ein sehr geringer Widerstand entgegengesetzt, der das
Verklemmen der einzelnen Quellstoffpartikel untereinander verhindert. Ein optimales
Quellen des Quellstoffes in alle drei Richtungen findet bei der Ausbildung des inneren
Behälters 17 in Form der kugelförmigen Blase gemäß Fig. 5 statt.
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Gemäß Fig. 5 ist der innere Behälter 17 in einem durch eine Membran
27 vom übrigen Teil 28 des Innenraumes des äußeren Behälters 16 abgeteilten und
mit Flüssigkeit 29, z.B. Wasser, öl od.dgl. gefüllten Teilraum 30 des äußeren Behälters
16 angeordnet. Dabei geht die Verbindungsleitung 21 vom inneren Behälter 17 aus,
durchsetzt die Wandung des Teilraumes 30 des äußeren Behälters 16, verläuft dann
außerhalb des äußeren Behälters 16, um dann in den übrigen Teil 28 des äußeren Behälters
16 einzumünden. Von der außerhalb des äußeren Behälters 16 verlaufenden Verbindungsleitung
21 ist die zu den Warmwasser; verbrauchenden Einrichtungen 3, 4, 5 führende Weichwasser-Versorgungsletung
1o abgezweigt. Hierdurch ist zwischen dem übrigen Teil 28 und dem Teilraum 30 ein
Druckausgleich geschaf-i fen, welcher es ermöglicht, daß die bei einer Zusammenziehung
und damit Volumenverringerung des inneren Behälters 17 bewirkte Herabbewegung der
Membran 27 von der Fühl- und Signalvorrichtung 24 erfaßt und angezeigt wird.
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Weiterhin ist gemäß Fig. 5 die Kalt- oder Hartwasser-Druckleitung
2 koaxial in dem aus dem inneren Behälter 17 austretenden und die Wandung des genannten
Teilraumes 30 des äußeren
Behälters 16 durchsetzenden Abschnitt
21' der Verbindungsleitung 21 angeordnet. Bei 21" tritt die Kaltwasser-Druckleitung
2 aus dem genannten Abschnitt 21' aus.
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Gemäß Fig. 3 und 4 ist die Wandung des inneren Behälters 17 mit einem
sich an der Wandung des zweckmäßig zylindrischen äußeren Behälters 16 abstützenden
Gleiteinsatz 31 verbunden, wobei die Verbindungsleitung 21 zwischen innerem und
äußerem Behälter als in dem Gleiteinsatz 31 angeordnete Durchbrechung ausgebildet
ist, wobei der Gleiteinsatz 31 weiterhin außerhalb seiner Verbindung mit der Wandung
des inneren Behälters 17 mit Durchlässen 32 für das aus der Verbindungsleitung 21
austretende, den ganzen Innenraum des äußeren Behälters 16 ausfüllenden Weichwassers
versehen ist. Ähnlich wie bei derAusführungsform nach Fig. 5 ist hierdurch auch
bei dieser Aus -führungsform gemäß Fig. 3 und 4 zwischen dem Raum oberhalb des Gleiteinsatzes
31 und dem Raum unterhalb desselben in dem äußeren Behälter 16 ein Druckausgleich
geschaffen. Die zu den Warmwasser verbrauchenden Einrichtungen 3, 4, 5 führende
Weichwasser-Versorgungsleitung 1o tritt, die genannte andere Stirnwand 23 des äußeren
Behälters 16 durchsetzend , aus letzterem aus.
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Wie die Fig. 3 und 4 weiterhin zeigen, ist die Wandung des inneren
Behälters 17 in einem dem Bereich der Einmündung der Kaltwasser-Druckleitung 2 gegenüberliegenden
Bereich mit dem Gleiteinsatz 31 verbunden.
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Gemäß Fig. 3 bis 5 besteht die Fühl- und Signalvorrichtung 24 aus
einem außerhalb des äußeren Behälters 16 angeordneten Sensor 33. Der Sensor 33 ist
mit einer beim Erfassen der Zusammenziehung des inneren Behälters 17 ansprechenden
optische
und/oder akustischen Anzeigevorrichtung verbunden. Wenn
also die Wandung des inneren Behälters 17 nach ihrer durch das Schrumpfen des Quellstoffesvzrursachten
Zusammenziehung in den Bereich bzw. in die nächste Nähe des Sensors gelangt und
dabei von letzterem erfaßt wird, erfolgt die Auslösung eines optischen und/oder
akustischen Signals durch die Anzeigevorrichtung 34, so daß der Zahnarzt oder die
Hilfsperson sofort die Regeneration des in seiner Ionentauschfähigkeit erschöpften
Ionentauschers durchführen kann.
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Dem Sensor 33 ist ein in dem äußeren Behälter 16 angeordnetes Auslöseglied
35 zugeordnet. Das Auslöseglied 35 ist in Abhängigkeit von der Ausdehnung und Zusammenziehung
des inneren Behälters 17 hin- und her beweglich und spricht beim Hineinbewegen in
den erwähnten Erfassungsbereich des Sensors 33 diesen an, wodurch die Anzeige der
Anzeigevorrichtung 34 ausgelöst wird. Gemäß Fig. 3 und 4 ist das Auslöseglied an
der Wandung des inneren Behälters 17 angeordnet und durch den am freien Ende des
durch das Wellrohr gebildeten inneren Behälters 17 angeordneten Gleiteinsatz 31
gebildet. Gemäß Fig. 5 ist das Auslöseglied 35 an der den inneren Behälter 17 unterteilenden
Membran 27 angeordnet.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 besteht der Sensor 33 aus einem
fotoelektrischen Meßsystem, welches einen oberhalb der Membran 27 auf der einen
Seite des äußeren Behälters 16 angeordneten Lichtsender 36 und einen auf der gleichen
Höhe wie der Lichtsender 36 ebenfalls oberhalb der Membran 27 auf der gegenüberliegenden
Seite des Behälters 16 angeordneten Lichtempfänger 37 umfaßt. Der Lichtempfänger
37 ist an die Anzeigevorrichtung 34 angeschlossen. In dem vom Lichtsender 36 zum
Lichtempfänger 37 gerichteten Strahlengang ist auf den
beiden gegenüberliegenden
Seiten des äußeren Behälters 16 je ein lichtdurchlässiges Fenster 38, z.B. aus Glas,
Kunststoff od.dgl. in der Behälterwandung vorgesehen. Dabei ist das Auslöseglied
35 durch ein den Strahlengang unterbrechendes Sperrglied aus lichtundurchlässigem
Material gebildet, welches mit der Membran 27 fest verbunden ist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 besteht der Sensor 33 aus einem
beweglich gelagerten Fühlglied 39 aus magnetischem Material. Das Auslöseglied 35
ist dabei durch einen beim Erreichen der nächsten Nähe des Fühlgliedes 39 dieses
in die die Anzeigevorrichtung 34 auslösende Stellung bewegenden Dauermagneten gebildet.
Dieser Dauermagnet kann gleichzeitig ganz oder teilweise den Gleiteinsatz 31 bilden.
Bewegt sich der Dauermagnet (35) wieder vom Fühlglied 39 weg, so wird dieses wegen
der nun nicht mehr einwirkenden Anziehungskraft des Dauer magneten durch eine Zugfeder
40 in einer Halterung 40a, z.B.
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einer Gleithülse, in seine Ruhestellung bewegt, so daß ein zuvor geschlossenes
Schaltyied 39 wieder öffnet und die zuvor ausgelöste Anzeigevorrichtung 34 außer
Betrieb setzt.
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Bei der ausführungsform nach Fig. 3 besteht der Sensor 33 aus einem
induktiven Meßsystem, nämlich aus einer den äußeren Behälter 16 umgebenden Induktionsspule
41, die an die Anzeigevorrichtung 34 angeschlossen ist. Das Auslöseglied 35 ist
dabei durch einen die Feldstärke der Induktionsspde 41 verändernden Kern gebildet,
welcher aus ferromagnetischem Material besteht und gleichzeitig ganz oder teilweise
den Gleiteinsatz 31 bildet.
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In dem zwischen dem Sensor 33 und der Anzeigevorrichtung 34 angeordneten
Stromkreis 42 ist noch ein Meßverstärker 43 vorgesehen.
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Die Wirkungsweise der Fühl- und Signalvorrichtung 24 wird nachstehend
anhand der Fig. 3 beschrieben: Mit H ist der gesamte Bewegungs- bzw. Hubweg der
Wandung des inneren Behälters 17, d.h. im Fall der Fig. 3 bis 5 des Ause lösgliedes
35, bezeichnet.
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Der in Fig. 3 das Auslöseglied 35 bildende Gleiteinsatz 31 nimmt die
Stellung II ein, wenn die Ionenaustauschvorrichtung 8 betriebsbereit, d.h. der durch
den Quellstoff gebildete Ionenaustauscher 9 ionenaustauschfähig ist. Infolge des
beim Betrieb, d.h. bei Wasserdurchfluß einsetzenden Ionenaustausches beginnt der
Ionenaustauscher 9 zu schrumpfen, so daß sich die elastische Wandung des inneren
Behälters 17 zusammenzuziehen beginnt, bis schließlich der Gleiteinsatz 31 die Stellung
III erreicht hat, bei welcer die Ionenauschfähigkeit des Quellstoffes erschöpft
ist, so daß der Gleiteinsatz 31 in der Stellung III verbleibt.
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Diese Stellung III wird, wie vorstehend beschrieben, durch die Fühl-
und Signalvorrichtung 24 erfaßt, so daß die Anzeigevorrichtung 34, welche z.B. gemäß
Fig. 2 ein optischer Blinkgeber 34a und/oder ein akustischer Summer 34b sein kann,
ausgelöst wird und so lange Signal gibt, bis der Zahnarzt oder die Hilfsperson das
in Fig. 1 und 2 ersichtliche Ventil 15' schließt, wobei die Anzeigevorrichtung abgeschaltet
wird. Der Zahnarzt oder die Hilfsperson kann nun die Regeneration, z.B. i durch
das oben erwähnte Einfüllen von Salz in den inneren Behälter 17, durchführen. Dadurch
nimmt der Gleiteinsatz 31 schließlich die Stellung I ein. Wird nun das Ventil 15'
wieder geöffnet, so setzt der Wasserdurchfluß wieder ein und der durch den Quellstoff
gebildete Ionenaustauscher 3 beginnt zu quellen
wodurch der innere
Behälter 17 sich auszudehen beginnt. Der Gleiteinsatz 31 bewegt sich dabei verhältnismäßig
rasch durch die Stellung III hindurch, so daß durch die Fühl- und Anzeigevorrichtung
24 nur eine kurze, nicht zu beachtende Signalgebung erfolgt, wonach der Gleiteinsatz
31 wieder die Stellung II erreicht.
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Wie die Fig. 2 zeigt, kann die mit der Fühl- und Signalvorrichtung
24 versehene Ionenaustauschvorrichtung 8 als zweite Stufe hinter einer als erste
Stufe in der Hartwasser-Druckleitung 2 eingebauten Ionenaustauschvorrichtung 8a
angeordnet sein, welche mit einem nicht quellenden Ionenaustauscher gefüllt ist
und keine Fühl- und Signalvorrichtung besitzt.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, kann die Anzeigevorrichtung 34 in
der Wandung des Gehäuses 1 des zahnärztlichen Gerätes an gut sichtbarer bzw. hörbarer
Stelle angeordnet sein.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist der äußere Behälter 16 der
Ionenaustausch-Vorrichtung 8 von einer geschlossenen Ummantelung 45 umgeben, in
welcher eine durch eine Ultraviolett Licht-Lampe gebildete Ultraviolett-Strahleinrichtung
44 angeordnet ist, deren Energiezufuhrleitung 47 durch die Ummantelung 45 hindurchgeführt
ist. An der Innenseite der Ummantelung 45 ist ein die Ionenaustausch-Vorrichtung
8 vorzugsweise allseitig umgebendes Reflektierelement 46 vorgesehen, welches das
von der Ultraviolett-Strahleinrichtung 44 ausgesandte Ultraviolettlicht auf die
Ionenaustausch-Vorrichtung 8 lenkt, wie durch die in der Ummantelung 45 befindlichen,
die Strahlung darstellenden Pfeile angedeutet ist. Das Ultraviolettlicht durchdringt
den äußeren Behälter 16 und wirkt entkeimend und sterilisierend auf das sowohl den
inneren Behälter 17 als auch den äußeren Behälter 16 durchströmende Wasser ein.
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Das Reflektierelement 46 kann durch die polierte Innenseite der aus
Metall, z.B. Edelstahl bestehenden Ummantelung 45 oder durch eine im Innern der
Ummantelung 45, vorzugsweise an der genannten Innenseite angeordnete Verspiegelungsschicht
gebildet sein. Eine solche Verspiegelungsschicht kann aus einer Quecksilberverbindung
bestehen und auf die Innenseite der Ummantelung 45 durch Aufdampfen aufgebracht
sein.
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Die vorgeschlagene Ausbildung ist nicht nur bei einem rein zahnärztlichen
Gerät, sondern auch bei einem einem zahnärztlichen Gerät der hier beschriebenen
Art ähnlichen ärztlichen Gerät anwendbar, z.B. bei einem Gerät für einen Hals-,
Nasen-Ohrenarzt, welches ebenfalls Spritzhandstücke, ein Mundspülglas od.dgl., also
Warmwasser verbrauchende Einrichtungen aufweist.
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Ansprüche
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