DE4211234A1 - Zahnärztliches Laser-Behandlungsgerät - Google Patents
Zahnärztliches Laser-BehandlungsgerätInfo
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
- A61C1/0046—Dental lasers
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Description
Für ein zahnärztliches Laser-Behandlungsgerät bestehen zwei wesentliche Forderungen.
Zum einen ist eine große Laserstrahl-Leistung erwünscht, um die Zahnbehandlung
effizient ausführen zu können, und zum anderen ist eine handhabungsfreundliche und
leichte Führung des Behandlungsinstruments erwünscht. Letzteres ist insbesondere
deshalb von Bedeutung, weil der Behandler während einer Zahnbehandlung mit
Laserstrahl keinen Behandlungswiderstand verspürt, wie es bei mechanisch wirksamen
Behandlungsinstrumenten der Fall ist, zum Beispiel einem Bohrer, der während des
Bohrens mit einer gewissen Druckkraft gegen die zu bearbeitende Fläche gedrückt wird.
Es sind Laser-Behandlungsgeräte bekannt, die dazu eingerichtet sind,
Behandlungsinstrumente zu versorgen, die die Laserstrahl-Erzeugungseinrichtung
enthalten, so daß den Handstücken die für die Laserstrahl-Erzeugung erforderliche
Energie vom dem Laser-Behandlungsgerät zugehörigen Steuergerät zuzuführen ist.
Solche Laser-Behandlungsintrumente sind von kompliziertem Aufbau sowie großer
Bauweise und großem Gewicht. Außerdem muß jedem zugehörigen Laser-
Behandlungsinstrument eine Laser-Strahlerzeugungseinrichtung zugeordnet werden, was
zu hohen Herstellungskosten führt.
Es ist ein Laser-Behandlungsgerät vorgeschlagen worden, bei dem die Laserstrahl-
Erzeugungseinrichtung in das Steuergerät integriert ist. Bei einer solchen Bauweise ist
es erforderlich den Laserstrahl vom Steuergerät zum Laser-Behandlungsinstrument zu
führen. Hierzu kann ein flexibles Lichtleitkabel dienen. Wegen der erforderlichen
großen Laser-Strahlleistung bedarf es eines beträchtlich großen Querschnitts des
Lichtleitkabels. Es hat sich in der Praxis auch gezeigt, daß solche gewichtigen
Lichtleitkabel aufgrund von Rendelwirkung die Handhabung während der Behandlung
erschweren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein leistungsfähiges Laser-Behandlungsgerät
zu schaffen, mit dem eine befriedigende Zahnbehandlung möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Laser-Behandlungsgerät ist zur Verbindung eines Laser-
Behandlungsinstruments mit dem Steuergerät und zur Versorgung des
Behandlungsinstruments ein Gelenkgliederarm vorgesehen, in dem ein optisches
Leitsystem für den Laserstrahl integriert ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, zum
einen die Laserstrahl-Erzeugungseinrichtung dem Steuergerät oder auch dem Laser-
Behandlungsgerät zuzuordnen, und zum anderen einen Laserstrahl großer Leistung
durch das optische Leitsystem zum Laser-Behandlungsinstrument zu führen. Hierdurch
ist ein Laserstrahl großer Leistung in einfacher Weise in Führungsrichtung vor dem
Behandlungsinstrument erzeugbar, ohne daß Raum- und Gewichtsprobleme im Bereich
des Behandlungsinstruments berücksichtigt werden müssen. Ein Gelenkgliederarm ist
zwar nicht ganz so vielseitig beweglich wie eine flexible Leitung, jedoch ist eine gute
Handhabung des Gelenkgliederarms und Behandlungsinstruments gewährleistet, weil
der Gelenkgliederarm wenigstens drei Armglieder aufweist, die um senkrecht
zueinander verlaufende Schwenkachsen schwenkbar sind. Hierdurch wird eine
räumliche Bewegbarkeit des vordersten Armgliedes erreicht, durch die das
Behandlungsinstrument in allen in der Praxis erforderlichen Positionen bewegbar ist.
Die gewisse Eigensteifigkeit des Gelenkgliederarms kann sich auf die Positionierung des
Behandlungsinstruments während der Behandlung positiv auswirken, weil es einer etwas
größeren, manuell leicht durchführbaren Kraftausübung zum Verstellen des
Behandlungsinstruments bedarf. Hierdurch erhält das Behandlungsinstrument eine
gewisse Lagestabilität.
Das Eigengewicht des Gelenkgliederarms beim erfindungsgemäßen Laser-
Behandlungsgerät weitgehend kompensiert werden, wobei je nach Stellung des
Gelenkgliederarms unterschiedliche Ausgleichs-Drehmomente erzeugt werden können,
so daß der Gelenkgliederarm in jeder Stellung in etwa ausgewogen ist. Hierdurch wird
die Handhabung des Gelenkgliederarms bzw. des Behandlungsinstruments im Vergleich
mit bekannten, durch flexible Lichtleitkabel gebildeten Versorgungseinrichtungen
erleichtert, weil bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung das Eigengewicht des
Gelenkgliederarms weitgehend aufgehoben wird, was bei bekannten flexiblen
Lichtleiterkabeln nicht möglich ist.
In den Unteransprüchen sind Merkmale enthalten, die zur Problemlösung beitragen,
eine präzise Laserstrahl-Führung gewährleisten, zu einer einfachen und kostengünstig
herstellbaren Bauweise führen, die Montage bzw. Demontage des Gelenkgliederarms
erleichtern und sich außerdem auf vorteilhafte Ausgestaltungen zur Anordnung weiterer
Medienleitungen im bzw. am Gelenkgliederarm beziehen.
Nachfolgend werden die Erfindung und weitere durch sie erzielbare Vorteile anhand
von bevorzugten Ausführungsbeispielen und einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes dentales Laser-Behandlungsgerät in perspektivischer
Vorderansicht;
Fig. 2 das Laser-Behandlungsgerät in vergrößerter Schnittdarstellung der Lagerung
eines Gelenkgliederarms und einer Ausgleichseinrichtung für das Eigengewicht des
Gelenkgliederarms;
Fig. 3 eine Drehlager/Steckkupplung-Kombination im vertikalen Schnitt;
Fig. 4 ein wesentliches Funktionsteil der Ausgleichseinrichtung im vertikalen Schnitt
IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht mit einer abgewandelten Gewichts-
Ausgleichseinrichtung;
Fig. 6 das Laser-Behandlungsgerät mit einer weiter abgewandelten Gewichts-
Ausgleichseinrichtung in der Seitenansicht;
Fig. 7 wesentliche Einzelteile der Gewichts-Ausgleichseinrichtung nach Fig. 6 in
vergrößerter Darstellung,
Fig. 8 einen dentalen Behandlungsplatz mit einem Behandlungsstuhl, dem das
erfindungsgemäße Laser-Behandlungsgerät zugeordnet ist, in perspektivischer
Darstellung.
Das in Fig. 1 dargestellte Laser-Behandlungsgerät 1 besteht aus einem Ständer 2 mit
einem Ständerfuß 3, einem etwa horizontalen Tragarm 4, der um eine vertikale
Drehachse 5 am Ständer 2 frei drehbar gelagert ist, ein Steuergerät 6, das am freien
Ende des Tragarms 4 um eine vertikale Schwenkachse 7 frei schwenkbar gelagert ist,
einem Gelenkgliederarm 8, der um eine horizontale Drehachse 9a frei drehbar in einem
Drehlager 9 des Steuergerätes 6 frei drehbar gelagert ist und einem am Steuergerät 6
gehaltenen Tragteil 12 zur Halterung des freien Endbereichs des Gelenkgliederarms 8 in
dessen Nichtgebrauchsstellung.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist der Ständerfuß 3 durch einen würfel- bzw.
quaderförmigen Kasten 13 gebildet, an dessen Frontseite und/oder vorderen
Oberseitenbereich elektrische Steuerelemente angeordnet sind. Hierbei kann es sich um
einen vorzugsweise durch ein Schloß abschließbaren Hauptschalter 14, ein Ein/Aus-
Schalter 15 und einen Sicherheits-Ausschalter 16 handeln, wobei die beiden letzteren
vorzugsweise Tastenschalter sind. Es ist vorteilhaft, die Steuerelemente an einer im
oberen vorderen Eckenbereich des Kastens 13 vorhandenen, nach hinten schräg
aufwärts verlaufenden Schrägfläche 17 anzuordnen. In einer solchen Anordnung können
die Steuerelemente 15 und 16 mit dem Fuß des Behandlers leicht und sicher bedient
werden. Vorzugsweise ist in dem ein Basisteil bildenden Ständerfuß 3 ein Großteil der
vorhandenen Steuereinrichtung angeordnet. Hierbei kann es sich um einen Wasser-
Vorratsbehälter, einer Pumpe für die Wasserversorgung, ein Lasernetzteil und einen
Mikroprozessor handeln.
Der Ständer 2 besteht vorzugsweise aus einer im oder am Kasten 13 befestigten,
vorzugsweise teleskopierbaren Tragsäule 18, bestehend aus einem unteren Säulenteil
18a, in dem ein oberes Säulenteil 18b vertikal verschiebbar und in der jeweiligen
Schiebestellung feststellbar geführt ist. Der Tragarm 4 ist vorzugsweise ein sogenannter
Knie-Hebelarm mit zwei Armteilen 4a, 4b, die an ihren einander zugewandten Enden in
einem Knie-Hebelgelenk um eine vertikale Schwenkachse 19 schwenkbar miteinander
verbunden sind.
Das Drehlager 11 befindet sich an einer Seite des quaderförmigen Gehäuses 21 des
Steuergerätes 6, so daß sich die Drehachse 9 parallel zur Vorderseite des Laser-
Behandlungsgeräts 1 erstreckt. Bei Rechtsausführung (für Rechtshänder) ist das
Drehlager 11 rechts angeordnet, und das Tragteil 12 befindet sich im linken Endbereich
des Steuergeräts 6. Als Tragteil 12 kann ein plattenförmiges Ablageteil dienen, das
vorzugsweise im vorderen Eckenbereich der Gehäuseecke angeordnet ist, die dem
Drehlager 11 abgewandt ist.
Der Gelenkgliederarm 8 besteht aus wenigstens drei Armgliedern, die um senkrecht
zueinander verlaufende Dreh- oder Schwenkachsen drehbar bzw. schwenkbar gelagert
sind. Bei der vorliegenden Ausgestaltung besteht der Gelenkgliederarm 8 aus sechs
Armgliedern, von denen das erste Armglied 8a, das armseitige Lagerteil des Drehlagers
9 bildet. Die weiteren Armglieder 8b, 8c, 8d, 8e und 8f sind jeweils um eine zur
vorherigen Drehachse rechtwinklig verlaufende Drehachse 9b, 9c, 9d, 9e, 9f am freien
Ende des jeweils vorherigen Armgliedes frei drehbar gelagert. Am freien Ende des
vordersten Armgliedes 8f ist ein mechanischer Anschluß, insbesondere eine
Verschraubung mit vorzugsweise Innengewinde angeordnet, mittels der ein Laser-
Behandlungsinstrument 22 am Gelenkgliederarm 8 lösbar befestigbar ist. Die
Längsmittelachse 23 des Laser-Behandlungsintruments 22 erstreckt sich senkrecht zur
Drehachse 9. Hierdurch erhält es eine vorteilhafte Anordnung für die Benutzung im
Mundraum eines Patienten.
Im Steuergerät 6 befindet sich eine im einzelnen nicht dargestellte Laserstrahl-
Erzeugungseinrichtung, die den in Fig. 2 mit einem Pfeil 24 verdeutlichten Laserstrahl
koaxial durch das Drehlager 9 hindurch, d. h. koaxial zur Drehachse 9a, in den
Gelenkgliederarm 8 einstrahlt. Das Drehlager 9 ist hierzu hohl ausgebildet. Auch die
Armglieder 8a bis 8f sind zur Durchführung des Laserstrahls 24 hohl ausgebildet,
wobei in den Durchgangskanal des hohlen Gelenkgliederarms 8 ein Lichtleitsystem
integriert ist, mit dem der Laserstrahl 24 zum freien Ende des Gelenkgliederarms 8
geleitet und koaxial in das Laser-Behandlungsinstrument 22 eingeführt werden kann.
Das optische Leitsystem weist in den zwischen den Armgliedern 8a bis 8f vorhandenen
Gelenken andeutungsweise dargestellte Spiegel 25 oder Prismen auf, die eine
Umlenkung bzw. Brechung des Laserstrahls 24 um jeweils 90° in Längsrichtung des
Gelenkgliederarms 8 bewirken. Der Spiegel 25 oder das Prisma ist jeweils am
vorherigen Armglied befestigt, wobei er den Laserstrahl 24 in Längsrichtung des
nachfolgenden Armglieds bricht.
Der Gelenkgliederarm 8 ist durch eine als Schnellkupplung ausgebildete Steckkupplung
31 mit dem Steuergerät 6 lösbar verbunden. - Die Steckkupplung 31 umfaßt einen
zylindrischen Kupplungszapfen und eine ihn mit geringem Bewegungsspiel
aufnehmende zylindrische Kupplungsbuchse. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
der Kupplungszapfen 32 am hintersten Armglied 8f einteilig oder als Anbauteil daran
(Fig. 3) vorgesehen, wobei bei nicht einteiliger Ausführung der Kupplungszapfen 32
mit dem letzten Armglied 8f verschraubbar sein kann, wozu ein Außengewinde 33 auf
einem koaxialen Hülsenvorsprung 34 dienen kann, mit dem der Kupplungszapfen 32 in
ein Innengewinde (nicht dargestellt) des Armglieds 8f schraubbar ist. Der
Zapfenabschnitt 32a des Kupplungszapfens 32 erstreckt sich koaxial von einem Flansch
35 nach hinten, von dessen anderen Seite sich der Hülsenvorsprung 34 nach vorne
erstreckt. Der Kupplungszapfen 32 ist von einem zylindrischen Durchgangsloch 36
durchsetzt, so daß der Zapfenabschnitt 32a hülsenförmig ist. Der vordere Außenrand
des Kupplungszapfens 32 ist gerundet, um sein Einstecken in die Kupplungsbuchse 37
zu erleichtern. Die Steckkupplung 31 ist in der Schließstellung ihrer Kupplungsteile
elastisch verrastbar und durch Überdrücken der Verrastung bei axialer Bewegung des
beweglichen Kupplungsteils lösbar. Hierzu dient ein radial wirksamer, gespaltener
Federring 39, der in einer im hinteren Bereich des Zapfenabschnitts 32a des
Steckzapfens 32 angeordneten Umfangsnut 41 mit Bewegungsspiel sitzt und dabei so
groß bemessen ist, daß seine Außenmantelfläche die Außenmantelfläche 42 des
Steckzapfens 32 überragt. Beim Einstecken des Steckzapfens 32 in das Steckloch 43 der
Kupplungsbuchse 37 wird der Federring 39 zusammengedrückt. In der Steckendstellung
rastet er in eine entsprechend geformte Innenumfangsnut 44 im vorderen Bereich der
Kupplungsbuchse 37 elastisch ein. Beim Lösen der so gebildeten Steck-/Dreh-Kupplung
31 durch eine verhältnismäßig leichte, axiale Kraftausübung wird der Federring 39
überdrückt, was durch Anlaufschärgen am Federring 39 und/oder an der Innenwandung
des Stecklochs 43 ermöglicht, bzw. erleichtert wird.
Die Kupplungsbuchse 37 bildet das dem Gelenkgliederarm 8 zugeordnete Drehlagerteil
des Drehlagers 9. Das dem Steuergerät 6 zugeordnete Drehlagerteil kann zum Beispiel
an der seitlichen Gehäusewand 21a des Gehäuses 21 gelagert sein. Bei der vorliegenden
Ausgestaltung ist in der seitlichen Gehäusewand 21a ein rundes Lech 45 vorgesehen, in
das mit geringem Bewegungsspiel ein von der Kupplungsbuchse 37 koaxial vorragender
zylindrischer Ringansatz 46 mit geringem Bewegungsspiel einfaßt. Zur axialen
Sicherung der Kupplungsbuchse 37 im Loch 45 dient eine Lagerscheibe 47, die an der
ebenen Stirnfläche des Ringansatzes 46 anliegt, sowie damit z. B. durch Schrauben
befestigt ist und den außenseitigen Lochrand des Loches 45 überragt. Die
Kupplungsbuchse 37 ist somit im Loch 45 sicher gelagert und dabei frei drehbar.
Zur Versorgung des Laser-Behandlungsinstruments 22 sind zusätzlich zum Laserstrahl-
Leitsystem weitere Medienleitungen zur Zuführung von Medien vorgesehen, die sich
durch das Drehlager 9 und die Steckkupplung 31 sowie entlang des Gelenkgliederarms
8 erstrecken und in dessen vorderen Endbereich an das Laser-Behandlungsinstrument 22
angeschlossen werden können. Bei solchen weiteren Medien kann es sich um Wasser,
Luft, Wasser-Luftgemisch, elektrischer Strom und/oder einen sogenannten Pilotstrahl
handeln. Im folgenden werden beispielhaft zwei Medienzuführungen insbesondere für
Luft und Wasser oder Wasser-Luftgemisch in jeweils einer von zwei Medienleitungen
48 beschrieben. Im Gegensatz zum Laserstrahl, für den es bei seiner Führung entlang
des Gelenkgliederarms 8 und durch das Drehlager 9 und die Steckkupplung 31 keiner
Abdichtung bedarf und der vorzugsweise koaxial zum Drehlager 9 angeordnet ist,
bedarf es bei Medienleitungen für Behandlungs-Luft und/oder Flüssigkeit, wie
insbesondere Wasser oder Spray, einer abgedichteten Zuführung, insbesondere im
Bereich der Steckkupplung 31 und der lösbaren Verbindung zwischen dem vordersten
Armglied 8f und dem Behandlungsinstrument 22, die vorzugsweise ebenfalls durch eine
Schnell- oder Steckkupplung gebildet ist. Diese Medienleitungen 48 erstrecken sich von
der im Ständerfuß 3 angeordneten Pumpe oder von einer im Steuergerät 6 angeordneten
Pumpe zur Kupplungsbuchse 37, wobei es sich um flexible Medienschläuche 49
handeln kann, die mit Leitungsanschlüssen 51 an der Kupplungsbuchse 37 zum Beispiel
durch Aufstecken verbindbar sind. Bei der vorliegenden Ausgestaltung befinden sich die
Leitungsanschlüsse 51 an der Außenmantelfläche 52 der Kupplungsbuchse 37, und es
führt jeweils ein Medienkanal 53a, 53b radial einwärts zu einer zugehörigen Ringnut
54a, 54b in der Innenmantelfläche 56 der Kupplungsbuchse 37, die einen axialen
Abstand a voneinander aufweisen. Im Kupplungszapfen 32 ist jeweils ein kurzer
radialer Kanalabschnitt 57a, 57b vorgesehen, der die Außenmantelfläche 42 des
Kupplungsabschnitts 32a in der Radialebene der zugehörigen Ringnut 54a, 54b
durchsetzt und somit damit in Verbindung steht. Von den Kanalabschnitten 57a, 57b
erstrecken sich innerhalb der Wandung des Kupplungszapfens 32 Kanalabschnitte 59a,
59b parallel zur Längsmittelachse des Kupplungszapfens 32 nach außen. An die axialen
Kanalabschnitte 59a, 59b schließen sich im Flansch 35 radial nach außen verlaufende
Kanalabschnitte 61a, 61b an, von denen nur einer sichtbar ist, und von denen
achsparallele Kanalabschnitte 62a, 62b ausgehen, die sich nach außen erstrecken und an
der Vorderseite des Flansches 35 austreten. Die vorbeschriebene Kanalabschnitte sind
durch Bohrungen gebildet, wobei die Kanalabschnitte 59a, 59b von einer Innenschulter
des Durchgangslochs 36 des Kupplungszapfens 32 und die Kanalabschnitte 61a, 61b
von der Umfangsfläche des Flansches 35 her eingebohrt und endseitig durch Stopfen
verschlossen sind. Die Kanalabschnitte 62a, 62b sind im Querschnitt größer bemessen
und es sind darin Schlauchanschlußelemente, hier Anschlußhülsen 63 fest eingesetzt,
die sich in einem Abstand von ein paar Millimeter neben dem zugehörigen Armglied 8f
befinden. Auf die beiden vorhanden Anschlußhülsen 63 sind zwei flexible
Medienschläuche 60 aufgesteckt, die sich entlang des Gelenkgliederarms 8 zu dessen
vorderen Ende hin erstrecken zwecks Versorgung des Laser-Behandlungsinstruments 22
und am Gelenkgliederarm 8 gehalten sind z. B. durch Bandagen. Dieses kann aus einem
Laser-Handstück bestehen, das durch eine mit der vorbeschriebenen Steck/Dreh-
Kupplung vergleichbare Steck/Dreh-Kupplung 64 lösbar mit dem vordersten Armglied
8f verbunden ist. An dieser Kupplungsstelle ist vorzugsweise ein nach vorne ragender
Kupplungszapfen vorgesehen, der in eine Kupplungsbuchse des Laser-Handstücks
einsteckbar ist und mit seinem hinteren Ende mit dem vordersten Armglied 8f
verschraubt ist. Dieser im einzelnen nicht dargestellte Kupplungszapfen ist
spiegelbildlich zum Kupplungszapfen 32 angeordnet und ausgebildet, so daß auch die
Verschraubung und die Durchführung der Medienleitungen 48 durch den vorhandenen
Flansch und die Kupplung entsprechend der Ausgestaltung bei der Steckkupplung 31
ausgeführt sein können, wobei die Medien im Laser-Handstück zu dem
Behandlungswerkzeug zugeordneten Austrittsöffnungen geführt sind.
Zur Abdichtung der Medien bei ihrem Durchtritt durch den zylindrischen
Kupplungsspalt können zu beiden Seiten der Ringnuten 54a, 54b oder der radialen
Kanalabschnitte 57a, 57b Ringnuten 65 in der Kupplungsbuchse 37 oder im
Kupplungszapfen 32 angeordnet sein, in die Dichtungsringe, vorzugsweise O-Ringe 66
eingesetzt sind.
Ein soweit beschriebener Gelenkgliederarm 8 ist aufgrund seines Eigengewichts mit
einem nach unten gerichteten Drehmoment behaftet, dem der Behandler bei der
Behandlung beim manuellen Halten des Laser-Behandlungsinstruments 22
entgegenzuwirken hat. Um dies zu erleichtern, ist dem Gelenkgliederarm 8 eine
Ausgleichsvorrichtung 71 zugeordnet, die sein Eigengewicht in seiner auf dem Tragteil
12 abgelegten Ausgangsstellung oder in einer mittleren Stellung seines
Bewegungsbereichs zumindest teilweise ausgleicht, d. h. dem Eigengewicht
entgegenwirkt, so daß der Gelenkgliederarm 8 wenigstens teilweise gewichtsentlastet
ist.
Vorzugsweise ist der Gelenkgliederarm 8 so angeordnet, daß sein hinterstes Armglied
8a bzw. dessen bezüglich der Drehachse 9a radial wegweisender Schenkel 72 sich in
seiner Ausgangsstellung schräg nach vorne (Fig. 2) oder schräg nach hinten (Fig. 6 und
7) und dabei vorzugsweise nach unten erstreckt. Die Ausgleichsvorrichtung 71 ist so
ausgebildet und angeordnet, daß sie ein dem Eigengewicht entgegenwirkendes
Drehmoment am hintersten Armglied 8a erzeugt.
Gemäß Fig. 2, 4 und 5 ist eine Ausgleichsvorrichtung 71a, 71b vorgesehen, die
durch eine Feder die angestrebte Ausgleichskraft erzeugt. Die Feder greift in einem
radialen Abstand von der Drehachse 9a am hintersten Armglied 8a an, vorzugsweise
an der Kupplungsbuchse 37. Gemäß Fig. 2 ist eine am Gehäuse 21 abgestützte
Zugfeder 73 vorgesehen, die unmittelbar oder mittels eines Zugseils 74 an der
Kupplungsbuchse 37 angreift. Um dabei einen gewissen Drehwinkelbereich für das
hinterste Armglied 8a zu gewährleisten, ist das Zugseil 74 über diesen bestimmten
Drehwinkelbereich am Umfang der Kupplungsbuchse 37 aufgewickelt, vorzugsweise
auf der Umfangsfläche 75 eines Flansches 76, der bei der vorliegenden Ausgestaltung
das Drehlagerteil bildet. Das Zugseil 74 ist an seinem Zugende z. B. mittels einer
Schraube 74a an der Kupplungsbuchse 37 befestigt. Durch einen an der
Kupplungsbuchse 37 befestigten Anschlag oder Stift 74b, der mit einem gehäusefesten
Anschlag 74c zusammenwirkt, kann die durch die Ausgleichsfeder 73 erzeugte
maximale Drehbewegung begrenzt werden.
Um den vorhandenen Raum besser ausnutzen zu können, ist bei der Ausgestaltung gem.
Fig. 2 die Zugfeder 73 in der horizontalen Längsrichtung des sich parallel zur
Vorderseite länglich erstreckenden Gehäuses 21 darin vorzugsweise in dessen hinteren
Bereich angeordnet, wobei das Zugseil 74 um eine drehbar am Gehäuse 21 gelagerte
Umlenkrolle 77 umgelenkt ist.
Zwischen der Kupplungsbuchse 37 und dem Steckzapfen 32 ist eine
Drehmitnahmeverbindung 70 vorgesehen, mittels der das von der Feder 73 erzeugte
Ausgleichsmoment auf den Gelenkgliederarm 8 übertragen werden kann. Gemäß Fig. 3
wird die Drehmitnahmeverbindung 70 durch mehrere, auf einem koaxialen Teilkreis
angeordnete Drehmitnahmestifte 70a gebildet, die in Drehmitnahmelöcher 70b einfassen
und somit ebenfalls eine Steckkupplung bilden, die beim Ein- und Ausstecken des
Steckbolzens 32 selbsttätig geschlossen und geöffnet wird. Vorzugsweise sind die
Drehmitnahmestifte 70a in achsparallelen Löchern des Flansches 35 fest eingesetzt und
sie ragen davon nach hinten achsparallel vor, um in die zugehörigen
Drehmitnahmelöcher 70b in der Kupplungsbuchse 37 einfassen zu können. Für eine
Drehmitnahmeverbindung 70 reicht ein Drehmitnahmestift 70a aus. Vorzugsweise sind
mehrere, z. B. vier oder sechs Drehmitnahmestifte 70a und zugehörige
Drehmitnahmelöcher 70b in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet.
Hierdurch werden mehrere Kupplungsstellungen geschaffen, die in Umfangsrichtung
versetzt zueinander angeordnet sind. Hierdurch wird eine Einstellvorrichtung für die
Größe der Federkraft bzw. des Ausgleichsmoments geschaffen, weil das hinterste
Armglied 8a in unterschiedlichen Drehstellungen an die Kupplungsbuchse 37
angekuppelt werden kann und somit die Vorspannung der Ausgleichsfeder und/oder die
Ausgangsdrehstellung des hintersten Armglieds 8a variiert und wahlweise eingestellt
werden kann.
Es ist vorteilhaft, die mit dem Pfeil 78 verdeutlichte Ausgleichskraft in Abhängigkeit
von der Drehung des hintersten Armglieds 8a so zu verändern, daß sie mit
zunehmendem Winkelabstand des Schenkels 72 von der vertikalen Mittelebene 79
zunimmt. Hierdurch können Veränderungen des Eigengewichtdrehmoments 81
berücksichtigt werden, die sich aufgrund unterschiedlicher Schrägstellungen des
Schenkels 72 und unterschiedlichen Wirkabständen 82 eines Schwerpunktes des
Gelenkgliederarms 8 zumindest des hintersten Armglieds 8a wirksam sind. Dies kann
dadurch erreicht werden, daß die Umfangsfläche 75 einen solchen exzentrischen oder
kurvenförmigen Verlauf aufweist, der den jeweils wirksamen Eigengewichts-
Drehmomenten 81 bei unterschiedlichen Schrägstellungen des Schenkels 72 und
unterschiedlichen Handhabungsstellungen der übrigen Armglieder entspricht (Fig. 4).
Da der Behandler das Laser-Behandlungsinstrument 22 in der Hand hält und deshalb
einen Teil dessen Eigengewichtes trägt, braucht nur dem übrigen, aus dem
verbleibenden Teilgewicht resultierenden Drehmoment des Gelenkgliederarms 8
entgegengewirkt zu werden.
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 5 ist die Ausgleichsfeder eine Torsionsfeder,
insbesondere eine Schrauben- oder Wendelfeder 73a, die koaxial zur Drehachse 9a
angeordnet ist und mit ihrem der Kupplungsbuchse zugewandten Ende drehfest mit der
Kupplungsbuchse 37 und an ihrem ihr abgewandten Ende drehfest mit einem
gehäusefesten Stützteil 83 verbunden ist. Hierzu können achsparallel abgewinkelte
Enden der Wendelfeder dienen, die in achsparallelen Löchern der Kupplungsbuchse 37
und des Stützteils 83 einfassen. Der freie Innenquerschnitt der Wendelfeder 73a ist so
groß bemessen, daß der freie Durchgang des Laserstrahls 24 nicht behindert wird. Bei
den Ausgestaltungen gemäß Fig. 2 und 5 ist die Ausgleichsvorrichtung 71 somit in
das Steuergerät 6 bzw. dessen Gehäuse 21 integriert.
Die Ausgleichskraft der Ausgleichsvorrichtung 71 kann auch durch ein
Ausgleichsgewicht erzeugt werden. Eine solche Ausgestaltung ist gemäß Fig. 6 und
7 vorgesehen, bei denen die Ausgleichsvorrichtung 71 außerhalb des Steuergeräts 6
angeordnet ist. Hierbei ist ein Ausgleichsgewicht 84 vorgesehen, das lösbar oder
unlösbar am hinteren Armglied 8a oder vorzugsweise 8b angeordnet ist. Der
Wirkabstand 85 des Ausgleichgewichts 84 ist wahlweise einstellbar. Hierzu kann eine
insbesondere radiale Tragstange 86 dienen, auf der das Ausgleichsgewicht 84 mit einem
Loch aufgesteckt und zum Beispiel durch eine Klemmschraube 87 feststellbar ist.
Fig. 7 zeigt einen Halter 91 für das Ausgleichsgewicht 84, der zum einen eine
Einstellbarkeit des Ausgleichsgewichts 84 und zum anderen eine lösbare Befestigung am
Schenkel 72 ermöglicht. Dieser Halter 91 besteht aus einer Befestigungsschelle 92,
deren Schellenhälften 92a, 92b durch sie in Löchern durchfassende
Befestigungsschrauben in einer den Schenkel 72 umgreifenden Position festklemmbar
sind. Eine Befestigungsschelle weist ein vertikales Loch 94, vorzugsweise in Form
einer Bohrung, auf, in die eine stumpfwinklig abgebogene Tragstange 86 mit ihrem
vertikalen Stangenabschnitt 86a einsteckbar und in ihrer wahlweise eingesteckten
Höhenposition durch eine Klemmschraube 95 festklemmbar ist, die von außen in eine in
das Lech 94 mündende Gewindebohrung 96 einschraubbar ist. Der sich in der
Einbauposition schräg nach oben erstreckende Tragstangenabschnitt 86b dient der
Halterung des Ausgleichgewichts 84. Bei dieser Ausgestaltung ist das
Ausgleichsgewicht 84 durch seine Verstellung auf der Tragstange 86a, durch eine
Verstellung der Befestigungsschelle 92 längs des Schenkels 72 und durch Schrauben der
Tragstange 86 im Loch 94 einstellbar.
Bei dieser Ausgestaltung ist das Ausgleichsgewicht 84 so angeordnet, daß es beim Aus-
und Einschwenken des sich in etwa horizontaler Gebrauchsstellung befindlichen
Armglieds 8c mitgedreht wird, weil das Armglied 8b um seine Längsachse 9b ebenfalls
mitgedreht wird. In der horizontal ausgeschwenkten Stellung des Armglieds 8c befindet
sich das Ausgleichsgewicht in seiner hinteren Position, in der es ein großes Ausgleichs-
Drehmoment ausübt und dem vergrößerten Drehmoment des Gelenkgliederarms 8
entgegenwirkt. Wenn das Armglied 8c zum Steuergerät 6 hin eingeschwenkt wird, wird
das Ausgleichsgewicht 84 zur Seite hin verschwenkt, wobei sich sein Wirkabstand 85
verringert. Hierdurch wird die Wirksamkeit des Ausgleichgewichts 84 selbsttätig in
Abhängigkeit der Stellung des Armglieds 8c und des sich aufgrund dieser Verstellung
verändernden Drehmoments des Gelenkgliederarms 8 angepaßt. In der auf dem Tragteil
12 abgelegten Position des Armglieds 8c ist das Drehmoment des Gelenkgliederarms 8
gering, und es ist auch das Drehmoment des Ausgleichgewichts 84 gering, weil es
seitlich und zur Drehachse 9a hin verschwenkt ist. Die Anordnung ist weiter so
getroffen, daß in der Gebrauchsstellung des Gelenkgliederarms 8 oder in der
Mittelstellung des zugehörigen Verstellbereichs des Gelenkgliederarms 8 die
Längsmittelachse 88 der Tragstange 86 den Schwerpunkt S des Gelenkgliederarms 8
schneidet. Bezüglich der vertikalen Mittelebene 79 befindet sich das Ausgleichsgewicht
84 auf der Seite, zu der hin der Schenkel 72 sich schräg erstreckt. Wenn letzterer sich
schräg nach unten und vorzugsweise nach hinten erstreckt, erstreckt sich die Tragstange
86 schräg aufwärts nach hinten.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 und 7 kann eine Mitnahmevorrichtung 70
zwischen der Kupplungsbuchse 37 und dem Steck- bzw. Kupplungszapfen 32 fehlen
und die Kupplungsbuchse 137 starr befestigt sein. Dagegen ist es vorteilhaft, das
hinterste Armglied 8a mit zwei koaxial hintereinanderliegenden Gelenkteilen
auszubilden, die relativ zueinander um die Drehachse 9a drehbar sind. Hierdurch wird
der Kupplungszapfen 32 von Drehbewegungen beim Schwenken des Gelenkgliederarms
8 um die Achse 9a freigestellt (Verschleißschutz). Ein solches Gelenk (98) kann in die
lösbare Verbindung zwischen dem Kupplungszapfen 32 und dem ihn tragenden
Armglied 8a integriert sein.
Das Tragteil 12 ist vorzugsweise mit einer horizontalen Ablagefläche 12a ausgebildet,
auf der der freie Endbereich des Gelenkgliederarms 8 so positionierbar ist, daß auch das
Behandlungsinstrument 22 auf der Ablagefläche 12a liegen kann und somit in
horizontaler Anordnung ruhen kann. Das Tragteil 12 ist deshalb vorzugsweise
plattenförmig ausgebildet. Es ist im weiteren vorteilhaft, dem Tragteil 12 einen Schalter
zuzuordnen, der dafür sorgt, daß nur dann, wenn der Gelenkgliederarm 8 vom Tragteil
12 abgehoben ist, das Gerät bereit ist, den Laserstrahl 24 zum Behandlungsinstrument 22
abzugeben. Bei einem solchen Mikroschalter kann es sich um einen Druckschalter oder
einen Bewegungsschalter handeln. Vorzugsweise ist das Tragteil 12 geringfügig vertikal
beweglich, bzw. schwenkbar gelagert, so daß ein Bewegungsschalter eine selbsttätige,
z. B. federnde Aufwärtsbewegung des Tragteils 12 beim Abnehmen des
Gelenkgliederarms 8 ermitteln kann.
Gemäß Fig. 8 ist das Laser-Behandlungsgerät 1 einem zahnärztlichen
Behandlungsstuhl 101 mit einer üblichen Spülbeckenanordnung 102 und einem
horizontal verstellbaren Halter 103 für übliche energieversorgte
Behandlungsinstrumente 104 zugeordnet. Der Halter 103, der vorzugsweise
plattenförmig mit einer darauf befindlichen Ablagefläche für nicht energieversorgte
Behandlungsinstrumente versehen ist, ist an einem horizontalen Tragarm 106
vorzugsweise horizontal schwenkbar gelagert, der unterhalb des Tragarms 4 für das
Steuergerät 6 an der Tragsäule 18 ebenfalls horizontal schwenkbar gelagert ist.
Vorzugsweise ist der Tragarm 106 am oberen Tragsäulenteil 18b gelagert und somit
ebenfalls vertikal verstellbar.
Claims (12)
1. Zahnärztliches Laser-Behandlungsgerät (1) mit
- - einem Steuergerät (6) und
- - einem vorzugsweise unmittelbar am Steuergerät (6) gelagerten Gelenkgliederarm (8) mit wenigstens drei um senkrecht zueinander verlaufende Schwenkachsen schwenkbar gelagerten Armgliedern (8a bis 8f) für ein Laser-Behandlungsinstrument (22), das am vorderen Ende des Gelenkgliederarms (8) lösbar befestigbar ist,
- - wobei ein hinteres Armglied (8a) in einem Schwenklager (9) um dessen horizontale Schwenkachse (9a) schwenkbar gelagert ist,
- - und wobei eine Ausgleichsvorrichtung (71) vorgesehen ist, die mit einer Kraft (78) am hinteren Armglied (8a) wirksam ist, die dem Eigengewicht des Gelenkgliederarms (8) entgegenwirkt und das wirksame Eigengewicht in der ausgeschwenkten Mittelstellung oder Gebrauchsstellung des Gelenkgliederarms (8) vorzugsweise im wesentlichen kompensiert.
2. Laser-Behandlungsgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgleichsvorrichtung (71) im Steuergerät (6) oder außerhalb des Steuergeräts
(6) angeordnet ist.
3. Laser-Behandlungsgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgleichsvorrichtung (71) zur Erzeugung ihrer Kraft eine vorgespannte Feder,
insbesondere eine Zugfeder (73) oder eine Wendelfeder (73a) oder ein Gewicht (84)
aufweist.
4. Laser-Behandlungsgerät nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraft der Ausgleichsvorrichtung (71) einstellbar ist.
5. Laser-Behandlungsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der radiale Wirkabstand (85), mit dem die Kraft (78) am hinteren Armglied (8a)
angreift, einstellbar ist.
6. Laser-Behandlungsgerät nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraft der Ausgleichsvorrichtung (71) an das sich während einer Schwenkung
des Gelenkgliederarms (8) verändernde, von dessen Gewicht erzeugte Drehmoment
veränderlich ist und vorzugsweise an einer Exzenter- oder Kurvenfläche (75) angreift.
7. Laser-Behandlungsgerät nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das hintere Armglied (8a) durch eine Schnellkupplung, insbesondere eine selbsttätig
elastisch ein- und ausrastende Steckkupplung, vorzugsweise eine selbsttätig elastisch
ein- und ausrastende Steck/Dreh-Kupplung (31) mit einem zylindrischen
Kupplungszapfen (32) und einer ihn aufnehmenden zylindrischen Kupplungsbuchse (37)
mit dem Steuergerät (6) oder seinem Halter verbunden ist.
8. Laser-Behandlungsgerät nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Kupplungsbuchse (37) und dem Kupplungszapfen (32) eine durch das
Kuppeln und Entkuppeln schließbare und lösbare Drehmitnahmeverbindung (70)
angeordnet ist, die vorzugsweise durch an der Kupplungsbuchse (37) und dem
Kupplungszapfen (32) vorhandene, achsparallele Drehmitnahmestifte (70a) und diese
aufnehmende Drehmitnahmelöcher (70b) gebildet sind, wobei insbesondere die
Drehmitnahmeverbindung (70) in mehreren Drehstellungen des dem Gelenkgliederarm
(8) zugeordneten Drehmitnahmeverbindungsteils zu schließen und zu öffnen ist.
9. Laser-Behandlungsgerät nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplungsbuchse (37) das dem Gelenkgliederarm (8) zugehörige Lagerteil des
Schwenklagers (9) bildet.
10. Laser-Behandlungsgerät, insbesondere nach wenigstens einem der vorherigen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät (6) an einem horizontalen Tragarm (4) eines säulenförmigen
Ständers (2) getragen ist, wobei der Tragarm (4) um eine vertikale Schwenkachse (5)
schwenkbar und vorzugsweise der säulenförmige Ständer (2) vertikal teleskopierbar ist
und einen kastenförmigen Ständerfuß (3) aufweist, in dem vorzugsweise wenigstens ein
Teil der dem Laser-Behandlungsgerät (1) zugeörigen Steuereinrichtung angeordnet ist.
11. Laser-Behandlungsgerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie einem zahnärztlichen Behandlungsstuhl zugeordnet ist, wobei an einem zweiten,
um eine vertikale Schwenkachse (5) schwenkbar und am Ständer (2) gelagerten
Tragarm eine Trageinrichtung für weitere zahnärztliche Behandlungsinstrumente
gelagert ist.
12. Laser-Behandlungsgerät nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gelenkgliederarm (8) ein im wesentlichen horizontal aus- und einschwenkbares
Armglied (8c) aufweist, das drehfest oder nur bezüglich des Ein- und Ausschwenkens
drehfest mit einem sich aufrecht zur horizontalen Schwenkachse (9a) erstreckenden
Armschenkel (72) verbunden ist, an dem das Ausgleichsgewicht (84) vorzugsweise
mittels einer Tragstange (86) gehalten ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924211234 DE4211234A1 (de) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | Zahnärztliches Laser-Behandlungsgerät |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924211234 DE4211234A1 (de) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | Zahnärztliches Laser-Behandlungsgerät |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4211234A1 true DE4211234A1 (de) | 1993-10-07 |
Family
ID=6456001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924211234 Withdrawn DE4211234A1 (de) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | Zahnärztliches Laser-Behandlungsgerät |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4211234A1 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1989011260A1 (en) * | 1988-05-19 | 1989-11-30 | Refractive Laser Research & Development Program, L | Handpiece and related apparatus for laser surgery and dentistry |
WO1990001906A1 (en) * | 1988-08-25 | 1990-03-08 | Arthur Vassiliadis | Dental laser assembly |
-
1992
- 1992-04-03 DE DE19924211234 patent/DE4211234A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1989011260A1 (en) * | 1988-05-19 | 1989-11-30 | Refractive Laser Research & Development Program, L | Handpiece and related apparatus for laser surgery and dentistry |
WO1990001906A1 (en) * | 1988-08-25 | 1990-03-08 | Arthur Vassiliadis | Dental laser assembly |
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Legal Events
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8181 | Inventor (new situation) |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |