DE2930836A1

DE2930836A1 - Schleifverfahren und -geraet

Info

Publication number: DE2930836A1
Application number: DE19792930836
Authority: DE
Inventors: Ben J Gallant
Original assignee: GALLANT BEN J
Current assignee: Dentsply Research and Development Corp
Priority date: 1978-07-28
Filing date: 1979-07-30
Publication date: 1980-02-14
Anticipated expiration: 1999-07-31
Also published as: DE2930836C2; DE2930836C3; GB2026359B; FR2433335A1; CA1140764A; GB2026359A; SE7906424L; DE7921732U1; FR2433335B1

Description

Die Erfindung betrifft Schleifverfahren. Obwohl bestimmte Merkmale der Erfindung allgemein anwendbar sind, sind andere Merkmale der Erfindung speziell für die Reinigung von Zähnen geeignet, insbesondere für Zahnputzvorgänge unter Verwendung eines pulverförmigen Schleifmittels, das auf die zu reinigenden Zahnoberflächen mit Hilfe eines Gasstrom aufgetragen wird, in welchem die Schleifstoffteilchen suspendiert sind. Obwohl einige Merkmale von allgemeiner Anwendbarkeit sind, betrifft die Offenbarung der Erfindung in der vorliegenden Anmeldung hauptsächlich seine Anwendung auf das Gebiet Zahnreinigung.

Zahnputzverfahren mit Schleifmitteln sind beispielsweise in den US-Patentschriften 3 882 638 und 3 972 123 bekanntgemacht. Nach diesen Patentschriften wird ein die Schleifstoffteilchen führender Gasstrom von einem Handstück mit Hilfe des schleifstoffversetzten Stroms direkt an einen Teil der Zahnoberfläche abgegeben, die gereinigt werden soll. Ferner ist in diesen früheren Patentschriften vorgesehen, daß mindestens ein Flüssigkeitsstrahl, meist Wasser vom Handstück auf die Zahnoberfläche in einem Gebiet geschleudert wird, das unmittelbar der Fläche benachbart ist oder diese sogar überlappt, auf welche der Schleifgasstrom geleitet wird.

Die vorerwähnten Techniken stellen ein wirksames Zahnputzverfahren dar, insbesondere zur Entfernung von Fremdstoffen von den frei liegenden Flächen der Zähne wie Verfärbungen, Beläge oder selbst Stein. Verfärbungen oder Flecke können verschiedene Ursachen haben, wie Tabak rauchen, Tabak kauen, übermäßiger Teegenuß oder pflanzlichen Ursprung. Beläge umfassen normalerweise eine bakterienbeherbergende Schleimschicht. Stein kann verschiedene Arten umfassen,

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insbesondere Blut" Wasser- und Speichelstein, und die Steinablagerungen sammeln sich meist in Taschen und Lücken zwischen den Zähnen an und umschließen weiche Gewebe. Diese Bestandteile lagern sich an den frei liegenden Zahnflächen ab und verbinden sich mit diesen.

Das in den vorerwähnten Patentschriften bekanntgemachte Verfahren verwendet verschiedene Formen von nicht-wasserlöslichen Teilen für Reinigungszwecke. Diese unlöslichen Teilchen bewirken die Entfernung von Flecken Belägen und erheblichen steinartigen Ablagerungen. Jedoch weist das frühere Verfahren bestimmte Nachteile auf, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden werden.

Nach einem Merkmal der Erfindung sollen anstelle nicht-wasserlöslicher Schleifteilchen wasserlösliche Teilchen verwendet werden, z.B. doppelkohlensaures Natron. Obwohl erwartet werden kann, daß die Wasserlöslichkeit der Schleifstoffteilchen die Reinigungswirkung aufheben würde, ist dies überraschenderweise nicht der Fall. Obwohl die Stärke der Schleifwirkung verringert ist, so daß erhebliche Steinablagerungen nicht entfernt werden können, ergab es sich, daß die Verminderung der Schleif- oder Abriebstärke für den Reinigungsvorgang von ganz bestimmtem Vorteil ist, und daß trotz der Verminderung der Schleifintensität der Reinigungsvorgang für Verfärbung und Belag noch voll wirksam ist und diese Wirksamkeit selbst auf sehr dünne Schichten von Speichelzahnstein über große Flächen des Zahnes hin ausübt.

Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Wirkung tritt am vorteilhaftesten in Anwesenheit von etwas Wasser auf der Zahnoberflä-

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ehe auf, z.B. bei einem dünnen Wasserfilm, der an die Zahnoberfläche durch die im Handgriff untergebrachte Wasserversorgung abgegeben wird, der auch den Schleifwasserstrom liefert. Das Pulver mischt sich mit dem Wasser des Wasserfilms, wenn sich die Teilchen im Wasser auflösen. Während dieser Zeitspanne bilden Schleifstoff und Wasser einen Brei, welcher wirksam und schnell Verfärbung und Belag ohne übermäßigen Abrieb des Zahnschmelzes entfernt.

Die Wasserlöslichkeit des Schleifmittels ist auch von Bedeutung, weil Wasser praktisch den Schleifstoff oder das Schleifmittel "fängt", wodurch eine unangenehme Staubbildung im Munde sowie auch die Notwendigkeit vermieden wird, eine äußere Saugeinrichtung zu verwenden, um den vom Munde entweichenden Staub aufzufangen.

Die Schleifstoffteilchen können leicht vom Munde in der Wasserlösung entfernt werden wie bei der normalen, von Zahnärzten benutzten Saugeinrichtung.

Im Vergleich zur Verwendung von unlöslichem Schleifpulver vermeidet das lösliche Pulver außerdem das unangenehme Gefühl von Sand im Munde des Patienten. Außerdem wird die Tendenz für Ablagerungen wie Sand in den Zahnwurzelhauttaschen oder unterhalb des Zahnfleischrandes mit Entzündungs- oder Infektionsmöglichkeit vermieden.

Obwohl der erfindungsgemäß in Betracht gezogene wasserlösliche Schleifstoff mit einer Verteilerdüse und dem Versorgungsgerät verwendet werden kann, das in den vorerwähnten Patentschriften gezeigt ist, wird eine neuartige Form von Förderdüse vorgezogen, die

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nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben wird. Auch eine verbesserte Versorgungs- oder Förderanlage wird nachstehend näher erläutert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Düse mit Förder- oder Verteilungskanälen sowohl für den Strom aus Luft und Schleifstoff als auch für das Wasser zu schaffen, die so angeordnet sind, daß das Wasser in den Luft-Schleifstoffstrom sofort bei Abgabe des Luft-SchleifstoffStroms sowie auch von den entsprechenden Förderleitungen der Düse aus eingeführt wird. Ferner soll ein spezielles Verhältnis zwischen den Luft-Schleifstoff- und den Wasserleitungen und Öffnungen gelten, welches nachstehend näher erläutert wird und das für eine sofortige Einführung des Wassers in den Luft-Schleifstoffstrom direkt außerhalb der Leitung oder des Mundstücks für den Luft-Schleifstoffstrom sorgt, so daß ein Teil der Energie des Luft-SchleifstoffStroms dem Wasser mitgeteilt wird und das Wasser zusammen mit dem Luft-Schleifstoffstrom mit einem höheren Energiepegel auf die Zielfläche gerichtet wird. Dadurch ergibt sich eine Anzahl von Vorteilen, einschließlich einer wirksameren Reinigung oder Schleifwirkung an der Zielfläche selbst bei niedrigeren Drücken. Daher kann die Reinigung oder der gewünschte Abschliff auch in kürzeren Zeitabständen durchgeführt werden. Schließlich ist die zur Zielfläche geförderte Gesamtmenge des Schleifstoffes und des Wassers so beschaffen, daß das in der Nachbarschaft der Zielfläche vorhandene Wasser hinreicht, um den gesamten geförderten Schleifstoff aufzulösen, wodurch das Wasser alle Schleifstoffteilchen "bindet" und damit praktisch eine "Staubbildung" verhindert. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll die vorstehend beschriebene Düse in Verbindung mit einer Steuerung ein-

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gesetzt werden, die eine geringe Luftmenge aus der Luft-Schleifstoff leitung "entlüftet", selbst wenn der normale Luft-Schleifstoffstrom gesperrt ist, um den Eintritt von Wasser aus der Wasserversorgung in die Luft-Schleifstoffleitung im Bereich der Förder- oder Vertexlermundstücke für das Wasser und den Luft-SchleifStoffstrom zu verhindern. Bei Verwendung von wasserlöslichen Schleifstoffteilchen, wie dies erfindungsgemäß vorgezogen wird, ist dies von besonderer Bedeutung, wenn die Erfindung für das Zahnputzen dient, weil es bei einem wasserlöslichen Schleifstoff besonders wichtig wird, alle Möglichkeiten auszuschließen, das Wasser oder die Feuchtigkeit in das schleifstoffverarbeitende Gerät eindringt.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen: Fig. 1,2,3 die bevorzugte Ausführungsform der Düse und der

Fördereinrichtung.

Fig. 4,5 die in den vorstehend erwähnten Patentschriften

gezeigte Düse, für welche der wasserlösliche Schleifstoff zur Durchführung des Verfahrens betrachtet wird, das erfindungsgemäß auch für das Zahnputzen angewandt werden kann.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Handgriff mit einer Düse zur Abgabe oder Verteilung des Luft-Schleifstoffstromes sowie des Wasserstromes .

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Teilansicht der Düse der Fig. 1 mit schematischer Angabe des StrömungsVorganges in der Abgabequerschnittsfläche der Düse.

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Fig. 3 zeigt eine Schemazeichnung des bevorzugten Förder- und Steuergerätes, das in Verbindung mit dem Handgriff der Fig. 1 und 2 oder dem Handgriff der Fig. 4 und 5 eingesetzt werden kann. Fig. 3A zeigt eine vergrößerte Einzelheit des Schleifstoff-Luftmischgerätes.

Fig. 4 zeigt einen Handgriff zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei Teile im Schnitt gezeigt sind, um den inneren Aufbau, vor allem vom Kopf des Handgriffs zu zeigen, wobei dieser Handgriff auch in den vorstehend erwähnten Patentschriften gezeigt ist.

Fig. 5 eine Detailansicht der Anordnung der Luft-Schleifstoffdüse der Fig. 4 sowie der umgebenden Anordnung der Wasserförderleitungen dieses Handgriffs.

Obwohl das bekanntgemachte Geräte und Verfahren im allgemeinen für viele Zwecke verwendet werden können, betrifft die Erfindung Fälle, in welchen ein verhältnismäßiger milder Abrieb gewünscht wird, wie es für die zahnprophylaktische Behandlung einschließlich des Zahnputzens, der Entfernung von Flecken, Belag oder Stein in Betracht gezogen wird. Da sich das erfindungsgemäße Gerät und Verfahren vor allem für die Zahnprochylaxe eignet, wird die Erfindung anhand dieses speziellen Einsatzzweckes erläutert.

Der Handgriff (Fig. 1 und 2) umfaßt ein Rohr 3, an welchem das Gerät im Einsatz gehalten wird, beispielsweise bei der zahnprothylaktischen Behandlung. Ein Düsenkopf 4 ist in einem Abstand von einem Ende des Rohres 3 mit Hilfe eines Blocks und den angeschlossenen Rohren 6 und 7 befestigt. Das Rohr ist mit der Mittelleitung und

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der Düse 8 im Kopf verbunden, und diese miteinander verbundenen Teile 6 und 8 dienen zur Förderung und Verteilung des Luft-Schleifstoff Stroms durch den Düsenkopf und aus dem Abgabemundstück heraus.

Das Rohr 7 ist mit einem ringförmigen Raum zwischen dem Rohr 8 und dem umschließenden Rohr 9 verbunden, wobei der ringförmige Raum und das Rohr 7 zur Wasserversorgung für den Betrieb der Düse dienen.

Das Luft-Schleifstoffgemisch wird durch die Verbindungsleitungen und 11 und das Wasser durch die Verbindungsleitungen 12 und 13 zugeführt. Vorzugsweise sind Teile der Versorgungsleitungen 11 und biegsam, so daß der Handgriff nach den Erfordernissen des Gerätes gehandhabt werden kann.

In Verbindung mit der nachstehenden Erklärung der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Gerätes sei zunächst als bekannt vorausgesetzt, daß die Abgabe oder Entladung eines gasförmigen Strahles von einer Düse oder Abgabeöffnung eine das entladende Gas unmittelbar umgebende Unterdruckzone erzeugt. Diese Unterdruckzone ist im Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung vorhanden und erzeugt eine umgebende Induktionszone, welche unmittelbar den Strahl stromabwärts von der Strahldüse umschließt.

Als Folge der Erzeugung dieser Induktionszone wird jedes Strömungsmittel in der unmittelbaren Nachbarschaft des Entladungsstrahls in den Strahl eingesogen. Da nun die zwischen den beiden Düsenrohren 8 und 9 liegende ringförmige WasServersorgungsleitung bei dem anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Gerät das Wasser direkt in die

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den Strahl umgebende Induktionszone leitet, wird das Wasser vom Strahl mitgerissen und es erhält einiges von der Energie des Strahls. Somit wird das Wasser mit dem Strahl zur Zielfläche hin befördert und trifft dort zusammen mit den durch den Strahl mitgeführten Schleifstoffteilchen auf. Für die erwähnten Zwecke liegt die Abgabedüse des Außenrohres für das Wasser vorzugsweise etwas strömungsabwärts von der Entladungsdüse des Rohres 8, z.B. um eine Strecke

cw. x-x (Fig. 2) von etwa 0,015 Zoll bis etwa 0,032 Zoll (b,381 mm bis 0,8128 mm). Es sei bemerkt, daß die Strecke x-x gegenüber dem angegebenen Bereich in Abhängigkeit von der Eigenschaft des Schleifstoffes sowie von der durchzuführenden Arbeit und auch von der Masse des Schleifstoffes sowie von der Geschwindigkeit des Luft-Schleifstoff stromes verändert werden kann.

Die biegsamen Rohre 11 und 13 werden natürlich zu einer Versorgungs- und Steueranlage (Fig. 3) geführt. Eine Leitung 19 von einer

ca 2

Druckluftquelle mit beispielsweise 40 - 80 psi ('4,81 - 5,70 kg/cm ) ist über ein Filter 20 und ein normalerweise geschlossenes Magnetsperrventil 21 mit Zweigleitungen 22 und 23 herangeführt. Die Leitung 22 ist mit einem Druckregler 24 bestückt, welcher die Luft über die Verbindungsleitungen 25 und 26 an einen Schleifstoffmischer 27 abgibt. Ein Druckmesser 28 zeigt den Druck nach der Herabsetzung durch das Gerät 24 an. Die Verbindungsleitung 25 ist mit einem Rückschlagventil 29 versehen, und die Verbindung 26 mit einem Rückschlagventil 30.

Die Vorrichtung 27 (Fig. 3) umfaßt ein Außengehäuse 31 mit einem runden Boden 32, einem abnehmbaren Deckel 33 an der Oberseite, wobei das Gehäuse 31 als Reservoir für Schleifstoffteilchen dient.

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Im Gehäuse 31 ist eine mit dem Verschlußdeckel 33 verbundene Kammer 35 angeordnet, welche in das Gehäuse 31 hineinragt, um eine mit einer Druckluftleitung 26 verbundene Mittelkammer zu bilden. Im Behälter oder der Kammer 35 ist ein hohles Rohr 36 angeordnet, welches durch den Deckel 33 hindurchragt und mit öffnungen versehen ist, von welchen eine mit einer Druckluftleitung 25 verbunden ist. Das untere Ende des Rohres 36 ragt durch den Boden des Behälters hindurch und unter diesen hinab, wo es mit öffnungen 37 zur Aufnahme des Schleifstoffes vom Raum im Boden des Außengehäuses 31 versehen ist. Nach Fig. 3A sorgen Öffnungen 38 in der Bodenwand des Behälters 35 für eine Beförderung der Luft vom Behälter nach unten in die Masse des Schleifstoffes am Boden der Vorrichtunge; dadurch werden Schleifstoffteilchen vom Bodenbereich des Gehäuses 31 in das Rohr 36 eingeführt. Die Förderleitung für die schleifstoffbeschickte Luft 39 ist mit dem Innenraum des oberen Endes des Rohres 36 verbunden, vorzugsweise mit der Luftversorgungsleitung 25 fluchtend und verläuft über ein Quetsch- oder Sperrventil 40, von welchem aus die Leitung 11 den Luft-Schleifstoffstrom zum Handgriff leitet, wie vorstehend anhand der Fig. 1 beschrieben wurde.

Die Verbindungsleitung 25 besitzt ein einstellbares Nadelventil 41, welches den Luftdurchsatz steuert, der direkt zum oberen Ende des Rohres 36 des Schleifstoffmischers geführt ist. Dieses Ventil sorgt für die Zumessung der Menge des vom Luftstrom aufgegriffenen Schleifstoffes. Wenn das Ventil 41 voll geöffnet ist, wird eine minimale Menge von Schleifstoff mitgerissen, weil die Luft ungehindert durch die Leitung 25 und die Verbindungsleitung 39 zum Handgriff fließen kann. Ist das Ventil 41 vollständig geschlossen, dann wird eine maximale Menge von Schleifstoff aufgegriffen, weil die

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gesamte zur Verteilungsleitung 39 gelangende Luft die Schleifstoffkammer 35 durchlaufen muß und damit eine maximale Menge von Schleifstoff mit sich schleppt. In der Zweigleitung kann auf Wunsch auch ein einstellbares Ventil 41a vorgesehen werden.

Bei Verwendung von wasserlöslichen Schleifstoffteilchen ist es von besonderer Bedeutung, die verschiedenen Teile der Vorrichtung 27 luftdicht abzuschließen und dadurch das Eindringen von Umgebungsluft (und damit von atmosphärischer Feuchtigkeit) in die Versorgungskammer für den Schleifstoff zu verhindern.

Um das Eindringen von Feuchtigkeit in die Luft-Schleifstoffmischanlage zu verhindern, muß die von der Versorgungsanlage 19 her eingeführte Luft im wesentlichen trocken sein, wenn wasserlösliche Schleifstoffe benutzt werden. Zu diesem Zweck muß ein wirksames Feuchtigkeitsfilter eingesetzt werden, z.B. in die Stellung des Filters 20 in Fig. 3. Es sind viele Arten von Feuchtigkeitsfiltern bekannt, von denen einige eine Vorrichtung enthalten, welche der eintretenden Luft eine Wirbelbewegungen mitteilen und einen Wasserabzug besitzen, um die Feuchtigkeit getrennt von der Luft abzugeben. Die in Fig. 3 gezeigte Wasserversorgung ist als Wasserversorgungsleitung 42 ausgelegt und speist Wasser über ein Filter 43 und einen Wasserdruckregler 47 einem Wasserheizgerät 45 ein. Das Heizgerät erwärmt das Wasser auf z.B. etwa 100⁰F (ca. 37,8°C) und liefert damit die richtige Temperatur zur Anwendung im Munde. Das Wasserheizgerät besitzt zweckmäßigerweise eine gewisse Speicherkapazität, so daß stets ein Vorrat von warmem Wasser für den Einsatz bereitsteht. Das warme Wasser fließt durch die Leitung 13 zu dem in Fig. 1 gezeigten Handgriff, wobei ein Sperrventil 46 vorgesehen

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ist, so daß der Wasserfluß nach Belieben von Hand zugeführt und gesperrt werden kann.

Die Steuerung für die Öffnung und das Schließen des Schleifstoff- und des Wasserstromes umfaßt das Ventil 40, das zweckmäßigerweise als "Klemmventil" oder Sperrventil ausgeführt sein kann, und mit einer pneumatischen Betätigungsvorrichtung 47 versehen ist, welche mit Steuerluft von einer Zweigleitung 23a der vorstehend erwähnten Leitung 23 versorgt wird. Die Vorrichtung 47 wird von einer Magnetspule 48 gesteuert, und dieses als Stromkreis dargestellte Magnetventil ist mit einem Kontakt 49 eines nachstehend beschriebenen Schalters verbunden.

Das Wassersperrventil 46 ist magnetspulengesteuert, und die Steuerschaltung für das Ventil ist schematisch als Stromkreis 50 dargestellt, der an einen Kontakt 51 des Hauptsteuerschalters angeschlossen ist. Dieser umfaßt vorzugsweise einen mit einer Stromquelle verbundenen Schalthebel 52, der mit einem Schützen bestückt ist, welcher entweder mit dem Kontakt 51 oder beiden Kontakten 51 und 49 Kontakt macht. Schalter dieser Art sind allgemein bekannt und für Einsätze bei zahnärztlichen Geräten meist vom Fuß aus zu betätigen.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung wird der Schalthebel zunächst von Hand oder Fuß betätigt, wobei zuerst die Verbindung mit dem Kontakt 51 hergestellt wird und dadurch das Wasserversorgungsventil 46 geöffnet wird. Durch eine weitere Bewegung des Schalthebels 52 wird der Kontakt 49 geschlossen, wodurch das Ventil 40 geöffnet wird, um den Luft-Schleifstoffstrom an den Hand-

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griff abzugeben. Der Schalthebel 52 soll vorteilhafterweise so bedient werden, daß er im wesentlichen sowohl den Wasser- als auch den Luft-Schleifstoffstrom gleichzeitig auslöst, jedoch vorzugsweise wird die gezeigte Anordung eingesetzt, so daß das Wasser alleine zugeführt werden kann und auch so, daß die Wasserversorgung sichergestellt ist, wenn Schleifstoff zugeführt wird.

Der Oberteil des Gehäuses 31 des Schleifstoffmischgerätes ist mit einer Auslaßöffnung 54 versehen, die mit einer Leitung 55 über ein Entlüftungsventil 56 und einen Schleifpulverfänger oder -abscheider 57 an die Atmosphäre geführt ist. Das Ventil 56 steht normalerweise offen und kann wie das Ventil 40 ein Klemm- oder Sperrventil sein; das Ventil 56 wird über die Zweigleitung 23b der Leitung 23 mit Steuerdruckluft versorgt und von einer Schaltung 5 8 gesteuert, die ihrerseits an einen Kontakt 59 eines Hauptschalters 60 geführt ist. Der Schalter 60 ist mit einer Spannungsquelle 61 verbunden und dient nicht nur zur Betätigung des Ventils 56, sondern auch über eine Leitung 62 zur Steuerung des Ventils 21.

Außer den Zweigleitungen 22 und 2 3 der Luftversorgungsanlage ist ein weiterer Zweig 64 vorgesehen, in welchem ein einstellbares Durchsatzsteuerventil 65 angeordnet ist, wobei sich die Zweigleitung 64 bis zur Verbindungsleitung 11 zwischen dem Handgriff N und dem Sperrventil 40 erstreckt. Der Zweck dieses Anschlusses sowie seine Beziehung zur Betätigung des Handgriffes wird nach der folgenden Erklärung der Grundarbeitsweise gegeben.

Beim Einsatz des Gerätes wird der Schalter 60 geschlossen, wodurch das normalerweise geschlossene Magnetventil 21 öffnet und das nor-

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malerweise offene Ventil 56 schließt. Dann werden der Luft-Schleifstoff- und der Wasserstrom durch den Fußschalter 52 in vorbezeichneter Weise betätigt. Wird das Gerät nicht mehr benötigt, dann wird der Hauptschalter 60 geöffnet, das normalerweise geschlossene Magnetventil sperrt die Luftzufuhr, und das Ventil 56 öffnet und sorgt für die Entlüftung des Druckes in der Anlage einschließlich des Schleifstoffmischers, wobei eine Abgabe von Schleifstoffteilchen durch den Pulverfänger 57 verhindert wird. Dieser automatische Abbau des Druckes ist besonders für den Zweck wichtig, das Schleifstoff gehäuse 31 wieder aufzufüllen. Nach Abbau des Druckes in der Anlage kann der abnehmbare Verschluß 33 abgehoben werden, damit eine neue Ladung von Schleifstoff eingefüllt werden kann.

Ein Ventil 63 kann vorgesehen sein, um den Druck der über die Leitung 23 den Klemmventilen 40 und 56 zugeführten Luft einzustellen.

Die Zweigleitung 6 4 dient einer wichtigen Aufgabe in der Anlage, besonders in Verbindung mit der Betätigung eines Handgriffes nach der Art der Fig. 1 und 2. Wie vorstehend erwähnt, ist das Mundstück für die Abgabe von Wasser mindestens so weit stromab angeordnet wie das Auslaßmundstück des Luft-Schleifstoffgemisches. Wenn das von der das Luft-Schleifstoffauslaßmundstück oder -förderdüse umschließenden ringförmigen Leitung abgegebene Wasser in bestimmten Stellungen des Handgriffes und bei geöffnetem Hauptsteuerschalter 52 fließt, kann es in die Luft-Schleifstoffleitung tropfen. Obwohl dies für jede Art von Schleifstoff ein Vorteil ist, ist es besonders für wasserlösliche Schleifstoffe wünschenswert. Ist keine Möglichkeit für das Entlüften der Düse vorgesehen, so kann eine teilweise Blockierung oder ein unregelmäßiger Betrieb dadurch auftre-

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ten, daß der nasse Schleifstoff die Luft-Schleifstoffleitung verstopft. Jedoch selbst bei einem Handgriff mit einem Verhältnis zwischen den Düsen für das Luft-Schleifstoffgemisch und Wasser (Fig. 1 und 2) wird diese Schwierigkeit vermieden. Bei einer konstanten Zufuhr von etwas Luft, vorzugsweise bei einem kleinen Gesamtdurchsatz über die Zweigleitung 64, wenn der Hauptschalter 60 geschlossen ist, verhindert die durch die Luft-Schleifstoffleitung der Düse zugeführte Luft das Eindringen von Wasser. Das eigene Durchsatzsteuerventil 65 dient dazu, diesen Durchsatz auf einen richtigen Wert einzustellen.

Bei einem normalen Verfahren unter Verwendung der Düse und der Einrichtung der Fig. 1,2 und 3 wird der Luft-Schleifstoffstrom mit einer relativ hohen Geschwindigkeit gegenüber dem Wasserstrom befördert. Die Fördergeschwindigkeit des Luft-SchleifstoffStroms kann im Bereich zwischen mehreren Hundert Fuß/sec (m/s) und etwa der Schallgeschwindigkeit liegen, d.h. in der Nachbarschaft von 1080 ft/s (329,184 m/s), während die Fördergeschwindigkeit des Wassers meist nur einen kleinen Bruchteil der Fördergeschwindigkeit des Luft-SchleifstoffStroms besitzt, beispielsweise weniger als die Hälfte. Für die meisten Zwecke, besonders bei Verwendung einer Düse von der Art der Fig. 1 und 2, bei welcher das Mundstück für den Luft-Schleifstoffstrom etwas oberhalb der ringförmigen Öffnung zur Freigabe des Wassers liegt, wird das Wasser praktisch nicht als Strahl geliefert, sondern mit einer niedrigen Geschwindigkeit oder einem "Tröpfeln". Das hilft bei der gewünschten Wirkung der Aufnahme des Wassers durch den Luft-Schleifstoffstrahl und bei der Beförderung des Wassers durch den Strahl zur Zielfläche.

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Ein weiterer Faktor für die Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Gerätes besteht in der Tatsache, daß Schleifstoffteilchen vorzugsweise in Wasser löslich sind. Die Teilchen können beispielsweise Natriumbikarbonat, saures Natriumglutamat oder Natriumglukonat enthalten, wobei das Soda (Natriumbikarbonat) ein bevorzugter Stoff ist. Obwohl die Teilchengröße nicht kritisch ist, werden für die meisten Zwecke gefilterte Teilchen von Größen bevorzugt, welche die Massenfilter von etwa 140 - 200 Maschengröße durchlaufen. Diese Teilchen reichen größenmäßig von etwa 15 - 100,u. Es sei bemerkt, daß die Lösung eines Stoffes in Wasser eine gewisse Lösungszeit erfordert. Während des Auflösungsprozesses im Wasser bilden die Schleifstoffteilchen mit dem Wasser einen Brei. Es ergab sich, daß die Verwendung von Schleifstoff in der vom Strahl beförderten Breiform äußerst wirksam für verschiedene Arten von zahnprofilaktischen Verfahren ist.

Die dem Strahl zugefügte Wassermenge ist vorzugsweise größer als die zu einer vollständigen Auflösung der SchleifStoffteilchen erforderliche Wassermenge, so daß die Ansammlung der Schleifstoffteilchen den Sättigungspunkt im Wasser nicht erreicht. Dies ist vorteilhaft, um sicherzustellen, daß alle Schleifstoffteilchen letztlich im Wasser aufgelöst werden, wenn das Gerät im Munde eingesetzt wird. Dadurch wird eine leichte Abfuhr gewährleistet, beispielsweise durch die meist bei zahnärztlichen Arbeiten verwendete Sauganlage. Auch dieses Merkmal ist erfindungswesentlich, um Staubbildung im Munde zu vermeiden, die von einer Reihe von Gesichtspunkten her nachteilig ist, einschließlich der Bequemlichkeit des Patienten sowie auch um eine schädliche Zerstreuung von Staub in der Luft der Nachbarschaft zu vermeiden.

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Da das vorstehend beschriebene Gerät oder die vorstehend beschriebene Düse die Einführung von Wasser in den Luft-Schleifstoffstrom unmittelbar nach Auftritt des Luft-SchleifstoffStroms aus der Düse besorgt, enthält dieser Strom beim Aufprall auf die Zielfläche die luftfördernden Teilchen und das Wasser in Breiform, die den Zustand einer Teilauflösung der Teilchen im Wasser darstellt. Es ergab sich, daß dies ein besonders wirksamer Zustand für den Einsatz von wasserlöslichen Schleifstoffen ist.

Das Mitreißen des Wassers unmittelbar beim Austritt des Luft-Schleifstoffstrahls verbessert die Reinigungswirkung selbst bei niedrigeren Drücken, und dies ist von Bedeutung bei der Verringerung von Spritzen und Sprühen sowie auch von der Verringerung der Möglichkeit einer Beschädigung der den Zähnen benachbarten Gewebe. Vom Standpunkt des Patienten aus erhöhen diese Faktoren die Bequemlichkeit des Arbeitsganges.

Verbesserte Reinigung kann in kürzerer Zeit mit niedrigeren Drücken erzielt werden, und ein gegebener Reinigungsgang kann mit einer kleineren Menge von Schleifstoffteilchen durchgeführt werden, insbesondere wegen der Erhöhung des Energiepegels des mit dem Strom zur Zielfläche geführten Wassers.

Die Düse kann auch näher an die Zielfläche herangeführt werden, und auch dir·sos Merkmal verringert weiter die Tendenz zum Spritzen '-inn r;j\»r "ih'.-rj und 'jf::;f..'iUot os, kleinere Wassermengen zu verwenden.

^r)< 'i'-r/ii.'-r ']<■/! 1 riJlicfrf.-n Geräten, bei welchen Wasser mit den Schleifrii'yi ί t f-i J':h«-n i η dt-ri Düsenkanälen gemischt wird, weist die erfin-

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dungsgemäße Anordnung auch einen wichtigen Vorteil auf: Die erfindungsgemäße Anordnung vermeidet die Tendenz zur Verstopfung der früheren Geräte.

Es sei bemerkt, daß das Wasser durch ein ringförmiges Mundstück eingeführt wird, welches die Leitung unmittelbar umgibt, durch welche der Luft-Schleifstoffstrom austritt. Wegen des vollständigen Einschlusses des Luft-SchleifstoffStroms durch den ringförmigen Wasserfluß können Schleifstoffteilchen praktisch nicht in unbenetztem Zustand zur Zielfläche gelangen. Dies ist zweckmäßig, da so die Zerstreuung der Teilchen in der Umgebung vermieden wird und auch eine maximale Reinigungs- oder Schleifwirkung erzielt wird.

Obwohl, wie vorstehend ausgeführt wurde, das erfindungsgemäße Verfahren speziell für den Einsatz wasserlöslicher Schleifstoffteilchen geeignet ist, sind bestimmte Vorteile, insbesondere die Düsenkonstruktion der Fig. 1 und 2, bei welcher die ringförmige Wasserversorgungsleitung die Austrittsdüse für das Luft-Schleifstoffgemisch unmittelbar umgibt, auch von Vorteil, wo nicht-wasserlösliche Schleifstoffteilchen verwendet werden, weil diese Düsenanordnung dazu beiträgt, eine "Staubbildung" bei beiden Arten von Schleifstoffteilchen zu vermeiden.

Obwohl, wie bereits erwähnt, vorzugsweise eine Düse nach den Fig. 1 und 2 verwendet wird, kann das Verfahren für den Einsatz von wasserlöslichen Schleifstoffen auch durch eine Düse nach den Fig. 4 und 5 durchgeführt werden, wobei diese Düse den vorstehend erwähnten Patentschriften entspricht.

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Der Handgriff der Fig. 4 und 5 umfaßt ein Rohr 66, an welchem das Gerät gehalten und geführt wird,wenn es zur Arbeit im Munde verwendet wird. Der Kopf des Handgriffes 6 7 wird am einen Ende des Rohres 66 mit Hilfe eines Blocks 6 8 und den miteinander verbundenen Rohren 69 und 70 getragen. Das Rohr 69 steht mit einer Mittelleitung 71 im Kopf in Verbindung, welcher wiederum mit einer Schleifstoffdüse 72 verbunden ist, deren Austrittskanal im rechten Winkel zur Achse des Handgriffes 66 steht.

Das Rohr 70 ist an eine ringförmige Kammer 73 angeschlossen, welche die Leitung 71 und die Luft-Schleifstoffdüse umgibt, wobei die Kammer 73 als Reservoir für eine Anzahl von Wasserauslaßleitungen 74 dient.

Die Wasserauslaßleitungen 74 sind so angeordnet, daß sie die Luft-Schleifstoffdüse 72 umschließen, und die Wasserleitungen oder Kanäle sind vorzugsweise etwas gegen den Luft-Schleifstoffstrom hin geneigt. Die Neigung und der Abstand zwischen dem mittleren Luft-Schleifstoff strom und den Wasserströmen muß so gewählt werden, daß sowohl der Schleifstoff als auch das Wasser auf die Zahnoberfläche auf Flächen auftreffen, die ganz nahe aneinanderliegen oder sich sogar überlappen.

Die Luft-Schleifstoff- und Wasserdüsenanordnung des Handgriffes der Fig. 4 und 5 kann einen Wasservorhang oder eine Wasserhülle liefern, welche den Luft-Schleifstoffstrom an der Zielfläche umgibt, jedoch in einem Abstand von diesem angeordnet ist. Gleichzeitig mischt sich der Wasservorhang mit dem Luft-Schleifstoffstrom in der Gegend des normalen Abstandes oder darüber hinaus des

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Luft-SchleifstoffStroms vom Kopf des Handgriffs.

Der Block 6 8 am Ende des Handgriffs 66 ist mit Leitungen versehen, welche die Rohre 69 und 70 mit den Rohren 75 und 76 verbinden, die ihrerseits mit biegsamen Versorgungsrohren 77 und 78 für das Luft-Schleif stoff gemisch und Wasser zusammenwirken, wobei diese biegsamen Rohren 77 und 78 vorzugsweise in einem gemeinsamen Mantel 79 geführt werden. Diese biegsamen Rohre 77 und 78 sind natürlich bis zur Versorgungs- und Steueranlage verlängert, beispielsweise den Anlagen der vorstehend beschriebenen Fig. 3.

Es sei bemerkt, daß verschiedene Arten von Geräten für die Praxis der Erfindung verwendet werden können. Im allgemeinen jedoch soll die Anlage mit einem nahe am Strom des mit Schleifstoff versetzten Gases, vorzugsweise Luft, angeordneten Wasserreservoirs versehen sein. Bei Verwendung einer Düse nach den Fig. 4 und 5 sind der Wasser- und Schleifstoffstrom von im Abstand zueinander angeordneten, jedoch eng benachbarten Punkten ajs gerichtet, und die Ströme laufen zusammen. Der Konvergenzwinkel ist vorzugsweise so gewählt, daß sich die Strombahnen an einem Punkt schneiden, der von den Austrittsöffnungen in einem genügend engen Abstand angeordnet ist, so daß bei der Handarbeit mit dem Handgriff im Munde eines Patienten kaum Möglichkeiten vorhanden sind, daß der Schleifmittelstrom von sich aus auf ein Gewebe im Munde auftreffen kann. Wenn beispielsweise der Schnittpunkt der Bahnen weniger als ca. 1/2 Zoll (ca. 12,7 mm) von den Austrittsöffnungen entfernt liegt, könnte der Schleifstoffstrom beim Einführen des Handgriffs in den Mund oder beim Zurückziehen aus dem Mund kaum auf ein Gewebe treffen.

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Es sei bemerkt, daß bei der Düse nach den Fig. 4 und 5 das Zusammenfließen der beiden Ströme nicht erfindungswesentlich ist, da jede Anordnung, welche den Wasserstrom und den mit Schleifstoff versetzten Luftstrom auf die zu reinigende Zahnfläche lenkt, wobei die beiden Ströme am Auftreffpunkt am Zahn nahe aneinanderliegen müssen, den Reinigungsvorgang in dem in Erwägung gezogenen Zustand durchführen kann, d.h. im Zustand, in welchem auf der Fläche, auf welche der Schleifstoffstrom gerichtet ist, etwas Wasser, vorzugsweise ein Wasserfilm anwesend ist. Auf diese Weise befinden sich die löslichen Schleifstoffteilchen im Auflösungsprozeß im Wasser am Auftreffpunkt des SchleifstoffStroms. Dies ergibt die gewünschte "milde" Schleifwirkung, die zur Entfernung der meisten Arten von Verfärbungen oder Belägen wie auch Stein vorgezogen wird.

Durch diese "milde" Schleifwirkung kann die Schleifstärke auf einem Niveau gehalten werden, auf welchem schädliche Einflüsse auf den Zahnschmelz vermieden werden.

Bei der Düsenanordnung nach den Fig. 4 und 5 kann ein direktes Auftreffen der schleifstoffversetzten Luft im wesentlichen unabhängig vom Wasserstrom vorgesehen werden, wobei jedoch der Abrieb stärker ist. Wenn jedoch die Strahlen aus einem größeren Abstand auf den Zahn gerichtet sind, bewirkt das Zusammenfließen der Ströme, das Wasser am Auftreffpunkt des schleifstoffversetzten Luftstroms vorhanden ist.

Obwohl auch andere Gase als Luft für den Schleifstoffstrom verwendet werden können, ist Luft das bevorzugte Gas für den erfindungsgemäßen Zweck. Es kann jedoch auch eine andere Flüssigkeit als Was-

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ser verwendet werden, jedoch das bevorzugte Verfahren der Erfindung erfordert, daß Schleifstoff und Flüssigkeit so gewählt werden, daß der Schleifstoff in der Flüssigkeit lösbar ist. Die zweckmäßigste Wassermenge soll gerade zur Auflösung der Menge des abgegebenen Schleifstoffes ausreichen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Reinigung von Zähnen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strom eines schleifstoffversetzten Gases auf die Oberfläche eines zu reinigenden Zahnes gerichtet wird, ferner dadurch, daß gleichzeitig ein Wasserstrom auf diese Oberfläche gerichtet wird, daß der Schleifstoff Teilchen eines wasserlöslichen Materials umfaßt sowie dadurch, daß der Wasser- und der Gasstrom so gelenkt werden, daß sowohl Wasser als auch Schleifstoffteilchen auf der gleichen Zielfläche der Oberfläche des zu reinigenden Zahnes anwesend sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schleifstoff Soda ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Anzahl von Wasserströmen gleichzeitig auf den zu reinigenden Zahn gerichtet wird sowie dadurch, daß die Wasserströme auf vorgegebene Bahnen gelenkt werden, die den schleifstoffversetz-

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ten Gasstrom umgeben.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Oberfläche des Zahnes abgegebene Wassermenge hinreicht, um die an der Oberfläche des Zahnes durch den Gasstrom abgegebenen Schleifstoffteilchen aufzulösen.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Wasserstrom mit dem schleifstoffversetzten Gasstrom vor dem Erreichen der Oberfläche des Zahnes vereinigt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstrom und der schleifstoffversetzte Gasstrom auf die Zahnoberfläche im wesentlichen so auftreffen, daß sie einander berühren.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser und der Schleifstoff in Breiform auf die mit Wasser und Schleifstoff zu reinigende Zahnoberfläche aufgebracht werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schleifstoffversetzte Gas aus einer Düsenöffnung austritt, wobei eine umgebende Induktionszone aufgebaut wird sowie dadurch, daß das Wasser in die Induktionszone eingespeist wird, wobei das Wasser durch den Strahl mitgerissen wird, weiter dadurch, daß der Schleifstoff Festkörperchen aus Schleifmaterial enthält, die eine bestimmte Wasserlöslichkeit besitzen, ferner dadurch, daß die Zuführungsgeschwindigkeit des Wassers schneller ist als die Geschwindigkeit der vorgegebenen Löslichkeit, so daß der

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gesamte abgegebene Schleifstoff sich im Wasser auflösen kann, das in die Zone eingespeist wird, ferner dadurch, daß der Schleifstoff und der wasserversetzte Strom auf die zu reinigende Zahnoberfläche aus einem Abstand gerichtet werden, der ein Auftreffen des Stromes auf die Oberfläche vor der gesamten Auflösung der Schleifstoffteilchen im Wasser gestattet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in einem ringförmigen die Induktionszone umschließenden Strom zugeführt wird.

10.Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom des schleifstoffversetzten Gases einen steuerbaren Strahl aus schleifstoffversetztem Gas umfaßt sowie dadurch, daß der Gasstrom unabhängig von der Einstellung des schleifstoffversetzten Stromes in die Stellung des Strahles geleitet wird.

( 11LZahnreinigungsgerät mit einem Reservoir für Teilchen aus einem anhydrischen wasserlöslichen Schleifstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (3) das Reservoir (27) umgibt, daß eine Versorgungseinrichtung (10,11) einen Strom von Druckluft abgibt, daß Leitungen (6,7) die Verbindung zwischen dem Inneren des Gehäuses (3) und dem Luftstrom herstellen, damit Teilchen eines wasserlöslichen Schleifstoffes vom Reservoir (27) in den Druckluftstrom gelangen können, weiter dadurch, daß die Luftstromversorgung (10,11) ein Feuchtigkeitsfilter (20) stromauf von den Leitungen (6,7) enthält, wodurch ein Luft-Schleifstoffstrom mit wasserlöslichen Schleifstoffteilchen und im wesentlichen feuchtigkeitsfreier Luft erzeugt wird, ferner dadurch, daß das Ge-

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häuse (3) hinreichend luftdicht ist, tun ein merkliches Eindringen von Umgebungsluft sowie mitgeführter atmosphärischer Feuchtigkeit zu verhindern, sodann dadurch, daß eine Düse (8) den schleifstoffversetzten Strom auf eine zu reinigende Zahnoberfläche richtet, daß eine Düse (9) den Wasserstrom gleichzeitig mit dem schleifstoffversetzten Strom auf diese Oberfläche richtet, sowie dadurch, daß beide Düsen (8,9) auf einem Handgriff (N) montiert sind und die Montage der beiden Düsen (8,9) auf dem Handgriff (N) die getrennte Abgabe des Luft- und Wasserstromens ermöglicht und auch ermöglicht, die beiden Ströme auf die Zahnoberfläche innerhalb der gleichen Zielfläche zu richten.

12.Düse zur Abgabe eines Stroms aus Schleifstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr (6) eine Flußleitung für in einem Gas suspendierte Schleifstoffteilchen bildet, daß die Flußleitung (6) eine Düse (8) für den Austritt eines Stromes des im Gas suspendierten Schleifstoffes umfaßt, ferner dadurch, daß eine Vorrichtung mit einem zweiten Rohr (7) einen Durchsatzraum für eine Flüssigkeit bildet, und schließlich dadurch, daß das zweite Rohr (7,9) das Rohr (6) für den Schleifstoff in einem Abstand umgibt und sich über das Rohr (6) für den Schleifstoff hinauserstreckt.

13.Gerät zur Abgabe eines Stromes aus Schleifstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein Düsenkörper oder -kopf (4) vorgesehen ist, daß ein Innenrohr (7) und ein Außenrohr (6) auf dem Düsenkopf (4) teleskopartig montiert sind, daß die Querschnittsabmessungen der Rohre (7,6) einen ringförmigen Durchsatzraum zwischen dem Innenrohr (7) und dem Außenrohr (6) bilden, ferner dadurch, daß

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die Rohre (7,6) eine stromauf angeordnete Einlaßöffnung (12,13; 10,11) sowie eine stromab angeordnete Austrittsöffnung {9,8) besitzen, weiter dadurch, daß eine steuerbare Einrichtung (41;41a) vorgesehen ist, um einen Strom aus in einem Gasstrom suspendierten Schleifstoffteilchen dem Einlaßende (10,11) des Innenrohres (6) zur Abgabe durch seine Düse (8) zuzuführen, sodann dadurch, daß die Steuereinrichtung (41;41a) die Abgabe der Schleifstoffzufuhr (31) sperrt (40), weiter dadurch, daß eine Vorrichtung (42,43,44,45) eine Menge einer Flüssigkeit dem Einlaßende (10, 11) des Außenrohrs (6) zuführt, um sie durch ihre Düse (8) abzugeben, und schließlich dadurch, daß eine Einrichtung (35,39) ein Gas durch das Innenrohr (7) befördert, selbst wenn der Schleifstoffstrom durch die Steuereinrichtung (41,40) gesperrt ist.

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