-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen an einem luftbetriebenen
Handdentalvibrationsinstrument wie beispielsweise ein luftbetriebener Dentalscaler.
-
2. Beschreibung des Standes
der Technik
-
Es
ist üblich
geworden, motorisch angetriebene Dentalvibrationsinstrumente zu
verwenden, um bestimmte Zahnbehandlungen wie beispielsweise das
Reinigen von Zähnen
und das Erweitern von Wurzelkanälen
in Zähnen
auszuführen.
-
Ein
motorisch angetriebenes Dentalvibrationsinstrument umfasst üblicherweise
ein längliches Außengehäuse, das
zum in der Hand halten ausgebildet ist, eine in dem Gehäuse angeordnete,
als Vibrationsquelle dienende Vibrationseinheit und ein Dentalvibrationswerkzeug
wie beispielsweise ein Schabspitze oder ein Wurzelkanalerweiterer,
die an der Vibrationseinheit auswechselbar anbringbar sind. Das
Dentalwerkzeug führt
aufgrund der in der Vibrationseinheit erzeugten Vibration eine Schwingungsbewegung
aus, um hierdurch eine gewünschte
Zahnbehandlung wie beispielsweise das Entfernen von Zahnbelag und
Zahnstein und das Erweitere von Wurzelkanälen auszuführen.
-
Die
Vibratoren, die in den motorisch angetriebenen Dentalvibrationsinstrumenten
verwendet werden, können
entsprechend dem grundlegenden Funktionsprinzip in zwei Klassen
unterteilt werden: Elektrische Vibratoren, bei denen die Vibration
mittels elektrischer Energie erzeugt wird und luftbetriebene Vibratoren,
bei denen Druckluft als Antriebsquelle verwendet wird.
-
Die
elektrischen Vibratoren der ersten Klasse sind beispielsweise in
der JP-A-59-25738 und JP-A-60-55941
offenbart. Ein elektrischer Vibrator enthält einen elektrostriktiven
oder piezoelektrischen Wandler, der Vibrationen in Erwiderung auf
das Anlegen einer Wechselspannung erzeugt. Der Vorteil von elektrischen
Vibratoren besteht darin, dass sie im wesentlichen kein hörbares Geräusch erzeugen,
da sie bei einer Ultraschallfrequenz von mehr als 20.000 Hz betreibbar
sind.
-
Das
bei elektrischen Vibratoren auftretende Problem ist, dass die Gefahr
besteht, dass von dem elektrorestriktiven oder piezoelektrischen
Wandler emittierte elektromagnetische Wellen versehentlich eine
Fehlfunktion von elektronischen oder elektrischen Medizingeräten und
Instrumenten, wie beispielsweise ein Herzschrittmacher, bewirken
können.
-
Im
Gegensatz hierzu sind luftbetriebene Vibratoren der anderen Klasse
dazu ausgebildet, Vibrationen infolge von Schwingungsbewegungen
eines Rotors oder eines Vibrationselements zu erzeugen, die durch
einen von einer Dentaleinheit zugeführten Druckluftstrahl erzeugt
wurden. Somit weisen Dentalinstrumente mit luftbetriebenen Vibratoren
den Vorteil auf, dass sie nicht das Problem haben, das bei der Emission
von elektromagnetischen Wellen auftritt.
-
Bei
der Entwicklung von Dentalinstrumenten, die mit luftbetriebenen
Vibratoren ausgestattet sind, müssen
aber zwei grundsätzliche
Probleme überwunden
werden.
-
Das
erste Problem besteht darin, dass ein bewegbares Teil, beispielsweise
ein Rotor oder ein Vibrationselement, im Laufe seines Betriebs zwangsläufig einem
Verschleiß unterliegt.
Dies macht den Austausch des Rotors und des Vibrationselements zum
Ende der Lebensdauer notwendig. Zu diesem Zweck muss eine Wartung
entweder durch die Zahnärzte
in den einzelnen Zahnarztpraxen oder durch spezialisierte Mechaniker
in bestimmten Reparaturcentern durchgeführt werden.
-
Das
zweite Problem besteht darin, dass ein sehr lästiger hörbarer Lärm oder Geräusch erzeugt wird, das einen
Patienten oftmals unruhig macht, da normalerweise der Rotor oder
das Vibrationselement des luftbetriebenen Vibrators nur bei einer
Frequenz im Unterschall oder hörbaren
Bereich schwingen kann.
-
In
Erörterung
des Standes der Technik offenbart die US-E-29,687 (Sertich) einen
Dentalscaler, der einen luftbetriebenen Vibrator enthält. Der
Vibrator umfasst eine rohrförmige
Achse, die in dem Außengehäuse elastisch
gelagert ist, und einen hülsenartigen
Rotor, der lose und drehbar auf der Achse befestigt ist. Nach dem
Einspeisen von Druckluft in Tangentialrichtung zum Innenumfang des
Rotors hin durch Luftdüsen
hindurch, die entlang der Wandung des Schafts ausgebildet sind,
dreht sich Rotor um den Schaft und übertragt hierauf Schwingungen.
-
Der
Dentalscaler von Sertich hat den zuvor erwähnten Vorteil eines luftbetriebenen
Vibrators, der darin besteht, dass er frei von dem Problem ist,
das durch die Emission von elektromagnetischen Wellen bewirkt wird.
-
Da
der Rotor auf der Achse lose befestigt ist und durch ein Paar in
einem Abstand angeordneter O-Ringe, die auf der Achse befestigt
sind, axial gehalten wird, kann, wenn der Rotor verschlissen oder beschädigt ist,
der Rotor leicht ausgetauscht werden, indem einfach die Achse aus
dem Außengehäuse herausgenommen
wird und die O-Lagerringe entfernt werden. Weil auf diese Weise
der Austausch des Rotors leicht auch von dem Benutzer ausgeführt werden kann,
gibt es kein Problem mit der Wartung.
-
Das
Problem bei diesem Scaler besteht aber darin, dass der hierin eingebaute
luftbetriebene Vibrator nur dazu in der Lage ist, Schwingungen mit
einer Frequenz im Bereich von mindestens 3.000–6.000 Hz zu erzeugen. Dies
ist deswegen der Fall, weil die Schwingung in der sogenannten Biegeschwingung
[bending or flexural vibration mode] stattfindet, bei der die längliche
Achse durch den sich drehenden Rotor erregt wird, um durch die Biegebewegung
der Achse zu schwingen. Folglich kann dieser Scaler das zuvor genannte
Problem, das bei luftbetriebenen Vibratoren auftritt, nicht lösen, das
darin besteht, dass ein lästiges
hörbares
Geräusch,
das Patienten unruhig machen würde,
erzeugt wird.
-
Die
US-A-4,453,919 (Takeshita) beschreibt eine Anordnung und ein Funktionsprinzip
einer anderen Art von luftbetriebenem Vibrator, der als Vibrationsquelle
in einem Dentalscaler eingebaut sein kann. Dieser Vibrator umfasst
ein Gehäuse,
das mit einer scheibenförmigen
Arbeitskammer (oder Rotorkammer) ausgestattet ist, ein scheibenförmiges Vibrationselement
(oder Rotor), das in der Kammer bewegbar aufgenommen ist, und Injektionsdüsen zum tangentialen
Zuführen
von Druckluft in die Arbeitskammer.
-
Wenn
Druckluft durch die Düsen
hindurch in die Arbeitskammer eingespeist wird, wird das Vibrationselement
in Schwingungen versetzt, da es derart dreht, dass es gegen die
Seitenwände
der Kammer schlägt,
wodurch eine Vibration erzeugt wird. Die in dem Vibrator erzeugte
Vibration wird über
einen Schaft auf eine Schabspitze übertragen. Es wird in Erwägung gezogen,
dass die über
den Schaft zur Schabspitze übertragene
Schwingung eine Kombination von Biegeschwingung und akustischer Schwingung
oder elastischer Wellenschwingung ist.
-
Die
US-A-5,190,456 (Hasegawa) ist darauf gerichtet, einen in der US-A-4,453,919
(Takeshita) beschriebenen Dentalscaler zu verbessern, und schlägt vor,
die Schwingungsfrequenz des Vibrators soweit als möglich dem
Ultraschallbereich anzunähern,
um das bei den herkömmlichen
luftbetriebenen Vibratoren auftretende lästige Geräusch zu reduzieren.
-
Zu
diesem Zweck wird der Schaft verkürzt, um auf die Schabspitze
proportional mehr die akustische oder elastische Schwingung als
die Biegeschwingung zu übertragen,
und der Schaft wird in solch einer Weise gehalten, dass das Vorhandensein eines
Schwingungsknotens vermieden wird, der zu der Biegeschwingung führen würde.
-
Gemäß dem Konzept
der US-A-5,190,456 (Hasegawa) kann durch größtmögliches Verkleinern der Größe des Vibrationselements
(bzw. des Rotors) die Schwingungsfrequenz erhöht werden, um in den Ultraschallbereich
zu gelangen, so dass die Emission eines lästigen Geräusches vermieden wird. Beispielsweise
wird bei einem Vibrationselement, das einen Durchmesser von weniger
als 5 mm hat, die Schwingungsfrequenz bis auf ungefähr 15.000
Hz erhöht,
so dass ein hörbares
Geräusch
im wesentlichen unterdrückt
wird.
-
Ein
Erhöhen
der Schwingungsfrequenz wird aber wiederum den Verschleiß des Vibrationselements
und der Seitenwände
beschleunigen. Mit zunehmender Verkleinerung der Größe des Vibrationselements
zur Erhöhung
der Schwingungsfrequenz bis in an Ultraschallbereich wird außerdem der
am Vibrationselement erzeugte Verschleiß entscheidender und erheblicher
werden und dies wird die Lebensdauer des Vibrationselements ebenfalls
verkürzen. Infolge
dessen wird es notwendig werden, das Vibrationselement und die Seitenwände auszutauschen.
-
Im
Gegensatz zu dem in der US-E-29,687 (Sertich) beschriebenen Scaler,
bei dem der Vibrationsrotor durch jemanden, der zuvor genannt wurde, leicht
ausgetauscht werden kann, ist es aber für einen herkömmlichen
Benutzer (beispielsweise ein Zahnarzt) beträchtlich schwieriger, bei dem
in der US-A-5,190,456 (Hasegawa) beschriebenen Scaler das Vibrationselement
und die verschleißfähigen Teile
erfolgreich auszutauschen.
-
Das
ist erstens deswegen der Fall, weil es schwierig ist, die Vibrationseinheit
als Ganzes aus dem Außengehäuse herauszuziehen,
da die Vibrationseinheit tief in dem länglichen Außengehäuse einsetzt ist. Eine spezielle
Vorrichtung ist notwendig, um die Vibrationseinheit aus dem Außengehäuse herauszuziehen
bzw. in das Außengehäuse einzuführen.
-
Die
zweite Schwierigkeit besteht darin, dass der Vibrator aus einer
Vielzahl von Bauteilen besteht, die ein Paar Seitenplatten, welche
die Arbeitskammer begrenzen, umfassen. Aufgrund dessen muss der
Benutzer, sogar wenn die Vibrationseinheit als Ganzes erfolgreich
aus dem Außengehäuse herausgeholt
wurde, den Vibrator in Einzelteile zerlegen, um erfolgreich zu dem
Vibrationselement zu gelangen, um dies auszutauschen. Es muss außerdem ein
Spezialwerkzeug eingesetzt werden, um den Vibrator auseinander zunehmen
und wieder zusammenzubauen. Eine derartige Arbeit ist für einen
herkömmlichen
Benutzer im allgemeinen schwierig auszuführen.
-
Drittens
ist es beim in der US-A-5,190,456 beschriebenen Vibrator wichtig,
dass das Vibrationselement bezüglich
der Schwingungen gut mit den Seitenplatten übereinstimmt, um eine Hochfrequenzschwingung
effektiv zu erzeugen. Man hat oftmals die Erfahrung gemacht, dass
das bloße
Austauschen des Vibrationselements oder der Seitenplatten nicht ausreicht,
um die Ausgangsleistung des Vibrators wieder herzustellen.
-
Aus
diesen Gründen
war es für
die Benutzer der in der US-A-5,190,456 beschriebenen Dentalscaler
notwendig, ihre Scaler zu entfernten Reparaturcentern oder Werkstätten zu
senden, um die verschlissenen Teile oder die Vibratoreinheit als
Ganzes durch erfahrene Mechaniker austauschen zu lassen. Dies bereitete
den Benutzern Umstände
dahingehend, dass die Benutzer gezwungen waren, die Benutzung ihrer
Scaler einzustellen, bis die Scaler repariert und zurückgesendet
waren.
-
DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
-
Demgemäß besteht
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein luftbetriebenes
Dentalvibrationsinstrument, wozu ein Dentalscaler gehört, bereitzustellen,
das es einem Benutzer erlaubt, die Vibrationseinheit als Ganzes
leicht auszutauschen, wann immer der Austausch eines Vibrationselements und/oder
zugehöriger
Teile notwendig ist, und das aufgrund dessen benutzerfreundlich
ist, so dass für den
Benutzer eine ununterbrochene, fortlaufende Benutzung des Instruments
sichergestellt ist.
-
Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein luftbetriebenes
Dentalvibrationsinstrument bereit zustellen, das so ausgestaltet
ist, dass der Benutzer ermutigt wird, die Wartung selbst vorzunehmen
und eine Vibrationseinheit als Ganzes auszutauschen, wann immer
der Austausch des Vibrationselements und/oder zugehöriger Teile
notwendig ist.
-
Diese
Erfindung schafft ein luftbetriebenes Dentalvibrationsinstrument
umfassend:
ein längliches
Außengehäuse mit
einer sich längs
erstreckenden Aufnahme, die an einem stirnseitigen Ende des Gehäuses ausgebildet
ist, wobei das Gehäuse
in einen Hauptkörper
und einen stirnseitigen Aufsatz aufgeteilt ist, die lösbar miteinander
gekoppelt sind, beispielsweise durch eine Gewindeverbindung,
ein
in der Aufnahme auswechselbar aufgenommenes, luftbetriebenes Vibrationsmodul
oder Baueinheit, wobei das Modul ein Vibrationselement zum Erzeugen
von Schwingungen aufweist, wobei das Modul einen Gewindeanschluss
zum lösbaren
Ankoppeln eines Vibrationswerkzeugs an dem Stirnteil des Moduls
aufweist,
eine Einrichtung zum elastischen Halten des Moduls in
dem Gehäuse,
eine
Axialpositioniereinrichtung zum Anordnen des Vibrationsmoduls gegenüber dem
stirnseitigen Aufsatz,
eine Einrichtung zum Zuführen von
Druckluft zu dem Vibrationsmodul zum Erregen des Vibrationselements,
und
eine Verdrehsicherung zum Verhindern, dass sich das Vibrationsmodul
relativ zum Gehäuse
dreht, wenn das Vibrationswerkzeug an das Vibrationsmodul angeschraubt
oder davon abgeschraubt wird. Die hierin verwendeten Ausdrücke "Vorder" oder "Hinter" beziehen sich auf
die Richtung, in die ein Benutzer des Instruments während der
Benutzung sieht.
-
Gemäß der Erfindung
ist die axiale Position der Verbindungsstelle zwischen dem Hauptkörper und
dem stirnseitigen Aufsatz so gewählt,
dass, wenn der Hauptkörper
und der stirnseitige Aufsatz zum Auswechselns des Vibrationsmoduls
voneinander getrennt werden, wenigstens ein Teil des Vibrationsmoduls
gegenüber
dem Hauptkörper
oder dem stirnseitigen Aufsatz, an dem es anhaftet, exponiert ist,
um es hierdurch einem Bediener zu ermöglichen, das Modul mit den
Fingern zu halten, um das Modul von dem Hauptkörper oder dem stirnseitigen
Aufsatz abzunehmen.
-
Wann
immer der Benutzer glaubt, dass die Ausgangsleistung des luftbetriebenen
Vibrators, der in dem Dentalinstrument eingebaut ist, infolge eines Verschleißes des
Vibrationselementes oder zugehöriger
Teile verringert ist, kann bei dieser Anordnung der Benutzer das
Außengehäuse an der
Gewindeverbindung abschrauben, um den Hauptkörper und den stirnseitigen
Aufsatz von einander zu trennen. Wenn der Hauptkörper und der stirnseitige Aufsatz voneinander
getrennt werden, wird das Vibrationsmodul je nachdem entweder am
Hauptkörper
oder am stirnseitigen Aufsatz haften bleiben, und das Vorder- oder
Hinterteil des Vibrationsmoduls wird aus dem Hauptkörper oder
dem stirnseitigen Aufsatz, an dem es anhaftet, hervorstehen. Das
wird bewirken, dass der Benutzer erkennt, dass das Vibrationsmodul
austauschbar ausgebildet ist, und das wird den Benutzer auch visuell
ermutigen, selbst das Vibrationsmodul durch ein Neues auszutauschen.
-
Wenn
der Benutzter derart ermutigt ist, kann er in einfacher Weise das
Modul vom Hauptkörper oder
der stirnseitigen Aufsatz abnehmen, indem er den vorstehenden Teil
des Vibrationsmoduls mit den Fingern der einen Hand und den Hauptkörper oder der
stirnseitigen Aufsatz mit der anderen Hand hält und lediglich das Modul
und den Hauptkörper
(oder den stirnseitigen Aufsatz) auseinander zieht. Indem man einfach
ein neues Vibrationsmodul in den Hauptkörper oder den stirnseitigen
Aufsatz einsetzt und den Hauptkörper
und den stirnseitigen Aufsatz zusammenschraubt, wird das Dentalinstrument
wieder für
eine erneute Benutzung funktionsbereit sein. Das benutzte Vibrationsmodul
kann weggeworfen oder zur Reparatur in einer Reparaturwerkstätte versandt
werden.
-
Einfach
durch Trennen des Hauptkörpers und
des stirnseitigen Aufsatzes, Ergreifen eines benutzten Vibrationsmoduls,
um es vom Hauptkörper oder
dem stirnseitigen Aufsatz abzunehmen, Einsetzen eines neuen Vibrationsmoduls
hierin und Zusammenschrauben des Hauptkörpers und des stirnseitigen
Aufsatzes wird auf diese Weise das Vibrationsmodul als Ganzes ausgetauscht.
Da all diese Arbeitsschritte per Hand durchgeführt werden können, ohne dass
ein Spezialwerkzeug oder eine Spezialvorrichtung notwendig sind,
kann das Auswechseln des Moduls recht einfach und schnell durchgeführt werden.
-
Wann
immer sich die Leistung des Vibrators aufgrund von Verschleiß des Vibrationselements
verringert, ist beispielsweise der Benutzer sofort dazu in der Lage,
das Vibrationsmodul auszuwechseln, wodurch ein Zeitverlust vermieden
wird, der ansonsten zwangläufig
auftreten würde,
wenn man das Dentalinstrument zur Reparatur einsenden und auf das
reparierte Instrument warten müsste.
-
Die
Benutzer können
mit einem oder mehreren Ersatzvibrationsmodulen beliefert werden,
die nach der Fertigung überprüft und auf
ein vorbestimmtes Leistungsniveau hin kontrolliert werden. Somit wird
das ausgetauschte Modul immer eine gewünschte hohe Vibrationsenergie
leisten.
-
Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Verdrehsicherung dazu in der Lage, das Vibrationsmodul
an dem stirnseitigen Aufsatz zu arretieren. Das bewirkt, dass das
Vibrationsmodul an dem stirnseitigen Aufsatz haften bleibt, wenn
der Hauptkörper
und der stirnseitige Aufsatz voneinander getrennt werden. Die Axiallänge des
stirnseitigen Aufsatzes ist kleiner als die Axiallänge des
Vibrationsmoduls, vorzugsweise ist sie ungefähr halb so lang wie die Axiallänge des
Vibrationsmoduls. Mittels dieser Ausgestaltung wird die hintere
Hälfte
des Vibrationsmoduls aus dem stirnseitigen Aufsatz hervorstehen,
wenn der Hauptkörper
und der stirnseitige Aufsatz voneinander getrennt sind, wodurch
der Bediener das Modul sicher und leicht ergreifen kann, wenn das
Modul von dem stirnseitigen Aufsatz abgenommen wird.
-
In
dieser Ausführungsform,
bei der die Verdrehsicherung das Vibrationsmodul an dem stirnseitigen
Aufsatz arretiert, wird der stirnseitige Aufsatz einem Drehmoment
standhalten, das auf das Vibrationswerkzeug ausgeübt wird,
wenn es an das Vibrationsmodul angeschraubt wird bzw. hiervon abgeschraubt
wird. Folglich besteht die Gefahr, dass, wenn das Vibrationswerkzeug
an das Vibrationsmodul angeschraubt bzw. hiervon abgeschraubt wird, der
stirnseitige Aufsatz unerwünscht
zu stark auf den Hauptkörper
aufgeschraubt wird bzw. vom Hauptkörper gelöst wird.
-
Um
eine solche Unannehmlichkeit zu vermeiden, ist gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung die Verdrehsicherung dazu ausgestaltet, das Vibrationsmodul
mit dem Hauptkörper des
Außengehäuses zu
verriegeln. Durch diese Ausgestaltung wird der Hauptkörper einem
Drehmoment standhalten, das auf das Vibrationswerkzeug ausgeübt wird,
um es an das Vibrationsmodul anzuschrauben oder hiervon abzuschrauben,
so dass der stirnseitige Aufsatz nicht mit dem Drehmoment beaufschlagt
wird. Das verhindert, dass der stirnseitige Aufsatz versehentlich
zu stark festgeschraubt wird oder gelöst wird.
-
In
dieser Ausführungsform,
bei der die Verdrehsicherung das Vibrationsmodul am Hauptkörper verriegelt,
wird das Vibrationsmodul an dem Hauptkörper haften bleiben, wenn der
Hauptkörper
und der stirnseitige Aufsatz voneinander getrennt werden. Die Axiallänge des
stirnseitigen Aufsatzes kann kleiner sein als die Axiallänge des
Vibrationsmoduls, vorzugsweise ist sie ungefähr halb so lang wie die Länge des
Vibrationsmoduls, um sicherzustellen, dass die vordere Hälfte des
Vibrationsmoduls aus dem Hauptkörper
vorsteht, um das Ergreifen durch den Bediener zu ermöglichen,
wenn das Modul von dem stirnseitigen Aufsatz abgenommen wird.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Axialpositioniereinrichtung eine Positionierhülse, die
sich in dem Gehäuse
axial erstreckt und an dem Hauptkörper befestigt ist, und die
Verdrehsicherung ist dazu fähig,
das Vibrationsmodul an der Positionierungshülse zu arretieren, um sicherzustellen,
dass das Vibrationsmodul an der Positionierungshülse haften bleibt, wenn der stirnseitige
Aufsatz von dem Hauptkörper
getrennt wird. Ferner ist die Verbindungsstelle zwischen dem Hauptkörper und
dem stirnseitigen Aufsatz rückwärtig des
stirnseitigen Endes der Positionierungshülse platziert, um sicherzustellen,
dass ein vorderes Teil des Vibrationsmoduls aus der Positionierungshülse hervorsteht,
wenn der Hauptkörper
und der stirnseitige Aufsatz voneinander getrennt sind.
-
Da
in dieser Ausführungsform
die Verbindungsstelle zwischen dem Hauptkörper und dem stirnseitigen
Aufsatz gegenüber
der Verdrehsicherung nach hinten verlagert ist, kann der stirnseitige Aufsatz
an einer Stelle, an der während
der Benutzung des Dentalinstruments die Finger des Bedieners angreifen,
schlank ausgeführt
sein. Dies verbessert den Griff durch den Bediener und ermöglicht während der
Zahnbehandlung ein präzises
Positionieren des Instruments.
-
Vorzugsweise
ist die axiale Länge
des stirnseitigen Aufsatzes größer als
die halbe Gesamtaxiallänge
des Außengehäuses und
noch bevorzugter ist der stirnseitige Aufsatz lang genug, um im
wesentlichen die gesamte Länge
des Instruments zu bedecken. Es ist anzumerken, dass es einfach
ist, den von dem Vibrationsmodul abgetrennten, stirnseitigen Aufsatz
einer Sterilisation in einem Autoklaven und einer Ultraschallreinigung
zu unterwerfen. Das Dentalinstrument kann sauberer und hygienischer
gehalten werden, indem die Länge
des Aufsatzes so vergrößert wird,
dass im wesentlichen die gesamte Instrumentenlänge abgedeckt ist, und durch
oftmaliges Sterilisieren des stirnseitigen Aufsatzes.
-
Vorzugsweise
umfasst die Verdrehsicherung wenigstens eine an dem Innenumfang
des Hauptkörpers
ausgebildete Einkerbung und wenigstens eine entsprechende Vorkragung,
die an dem Außenumfang
des Vibrationsmoduls vorhanden ist, um mit der Einkerbung in Eingriff
zu gelangen. Mit Hilfe dieser Ausgestaltung kann das Vibrationsmodul
leicht in der Aufnahme, die in dem stirnseitigen Aufsatz oder dem Hauptkörper vorhanden
ist, eingesetzt werden. Vorzugsweise weist der Außenumfang
des Vibrationsmoduls einen mehreckigen, noch bevorzugter einen sechseckigen
Querschnitt auf. Dies ermöglicht
es dem Benutzer, das Modul nach nur einer begrenzten relativen Drehbewegung
in dem stirnseitigen Aufsatz oder dem Hauptkörper einzusetzen.
-
Diese
Merkmale und Vorteile der Erfindung wie auch andere Merkmale und
Vorteile werden aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine Seitenansicht des luftbetriebenen Dentalscalers gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung, wobei die Schabspitze und die Schlauchkupplung voneinander
getrennt sind,
-
2 ist
eine Längsschnittansicht
des in 1 gezeigten Scalers,
-
3 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines Teils des in 2 gezeigten Scalers,
-
4 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV von 2,
-
5 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V von 3,
-
6A–6C zeigen
eine Ablaufsequenz zum Auswechseln des Vibrationsmoduls des in den 1–3 gezeigten
Scalers,
-
7 und 8 sind
Ansichten, die der 1 bzw. 2 gleichen,
zeigen aber eine modifizierte Version des Dentalscalers,
-
9 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Dentalscalers gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung,
-
10 ist
eine Seitenansicht des in der 9 gezeigten
Scalers, jedoch ist der stirnseitige Aufsatz von dem Hauptkörper des
Außengehäuses abgenommen
gezeigt,
-
11 ist
eine perspektivische Ansicht des Vibrationsmoduls des in der 9 gezeigten
Scalers, als an dem Außengehäuse angebracht
bzw. hiervon abgenommen,
-
12 ist
eine der 9 gleichende Ansicht, jedoch
ist der Dentalscaler gemäß der vierten Ausführungsform
der Erfindung gezeigt,
-
13 ist
eine perspektivische Ansicht des in der 12 gezeigten
Dentalscalers und zeigt den stirnseitigen Aufsatz abgetrennt von
dem Hauptkörper
des Außengehäuses,
-
14 ist
eine der 11 gleichende Ansicht, jedoch
ist das Vibrationsmodul des in der 13 gezeigten
Scalers an dem Außengehäuse angebracht
bzw. hiervon abgenommen gezeigt,
-
15 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
entlang der Linie XV-XV der 13,
-
16 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht des luftbetriebenen Dentalscalers
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung, und
-
17 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht des luftbetriebenen Dentalscalers
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
In
den 1–6C ist
ein luftbetriebener Handdentalscaler gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung gezeigt.
-
Unter
Bezugnahme auf diese Zeichnungen ist der Dentalscaler 10 in
Gestalt eines Dentalhandteils ausgestaltet, das dazu angepasst ist, über einen Schlauch 12 mit
einer Dentaleinheit, die nicht gezeigt ist, verbunden zu werden,
um so mit einer Druckluftquelle und Wasser versorgt zu werden.
-
Der
Dentalscaler 10 umfasst ein in die Hand zu nehmendes, längliches
rohrförmiges
Außengehäuse 14,
in dem ein luftbetriebenes Vibrationsmodul oder eine Vibrationsbaugruppe 16 aus wechselbar untergebracht
ist. Wenn das Handteil als Dentalscaler eingesetzt wird, ist an
dem vorderen Ende des Vibrationsmoduls 16 eine herkömmliche
Schabspitze 18 als Vibrationswerkzeug lösbar befestigt. Alternativ hierzu
kann, wenn das Handteil zum Vergrößern eines Wurzelkanals eines
Zahns eingesetzt wird, anstatt der Scaling-Spitze 18 ein
herkömmliches
Erweiterungswerkzeug oder Dentalfeile, das nicht gezeigt ist, an
dem Vibrationsmodul oder der Vibrationsbaugruppe 16 befestigt
werden.
-
Das
Außengehäuse 14 ist
in einen kurzen stirnseitigen Aufsatz 22, der mit einem
Außengewinde 20 (3 und 6A)
versehen ist, und einen länglichen
Hauptkörper 26,
der mit einem Innengewinde 24 (3) versehen
ist, unterteilt, wobei der Aufsatz 22 und der Hauptkörper 26 lösbar miteinander
verschraubt sind, um das Außengehäuse 14 zu bilden.
-
Der
stirnseitige Aufsatz 22 ist mit einer abgestuften Axialbohrung 27 versehen
und das Vibrationsmodul 16 besitzt eine solche Außenform,
dass es teilweise in die abgestufte Bohrung 27 mit einem kleinen
Freiraum passt.
-
Wie
am besten in den 2 und 6A gezeigt,
ist die Axiallänge
des stirnseitigen Aufsatzes 22 ungefähr gleich der halben Länge des
Vibrationsmoduls 16. Folglich wird, wenn das Vibrationsmodul 16 an
den stirnseitigen Aufsatz 22 angebracht ist, nur die vordere
Hälfte
des Vibrationsmoduls 16 im Aufsatz 22 aufgenommen
werden, so dass sie hintere Hälfte
des Moduls von dem Aufsatz 22 vorsteht, wie es in der 6B gezeigt
ist.
-
Das
Vibrationsmodul 16 ist allgemein so ausgestaltet, dass
es gemäß dem Betriebsprinzip,
wie es in der zuvor genannten US-A-4,453,919 (Takeshita) beschrieben
ist, funktioniert, und ist insbesondere ähnlich dem Vibrator ausgestaltet,
der in der US-A-5,190,456 (Hasegawa) beschrieben und gezeigt ist.
Aufgrund dessen wird das Funktionsprinzip und die allgemeine Ausgestaltung
des Vibrationsmoduls 16 hiernach nur kurz beschrieben.
-
Wie
es vergrößert in 3 gezeigt
ist, umfasst das Vibrationsmodul 16 ein Metallgehäuse 28 in Form
eines gestuften Zylinders, der mit einer Axialbohrung 30 ausgestattet
ist, in die eine scheibenförmige
erste Seitenplatte 32, ein Lufteinspeisungsring 34 und
eine scheibenförmige
zweite Seitenplatte 36 in der genannten Reihenfolge befestigt
sind, wobei diese Bauteile 32, 34 und 36 durch
eine Halteschraube 38, die in das Gehäuse 28 eingeschraubt
ist, zusammengehalten werden.
-
Eine
scheibenförmige
Arbeitskammer oder Rotorkammer 40 wird durch die Innenseiten
der Seitenplatten 32 und 36 und durch den Innenumfang
des Lufteinspeisungsrings 34 begrenzt und ein Rotor oder
ein Vibrationselement 42 in Form einer durchlöcherten
Scheibe wird in der Kammer 40 für Vibrationsbewegungen aufgenommen.
Der Außendurchmesser
und die axiale Dicke des Vibrationselements oder des Rotors 42 sind
so gewählt,
dass sie etwas schmäler
sind als der Innendurchmesser und bzw. die axiale Größe der Arbeitskammer 40,
um so zu erlauben, dass das Element 42 innerhalb der Arbeitskammer 40 eine
Vibrations- oder Schwingbewegung ausführt.
-
Um
die Verschleißfestigkeit
zu erhöhen,
werden die Seitenplatten 32 und 36 und der Rotor 42 vorzugsweise
aus einer harten Legierung wie beispielsweise Hochgeschwindigkeitsstahl
hergestellt und einer geeigneten Oberflächenhärtebehandlung unterworfen.
-
Es
ist wünschenswert,
das Vibrationselement 42 so klein als möglich auszuführen, um
den Vibrator bei einer hohen Schwingungsfrequenz von mehr als 15.000
Hz, was nahe dem Ultraschallbereich ist, zu betreiben. Eine bevorzugte
axiale Dicke des Vibrationselements oder des Rotors 42 beträgt ungefähr 0,4–0,8 mm
und ein bevorzugter Außendurchmesser
hiervon beträgt
ungefähr
5–8 mm.
-
Das
Vibrationsmodul 16 kann den Benutzern in Form eines Wegwerfmoduls
oder eines Steckmoduls geliefert werden, die, wenn versucht wird,
durch Lösen
der Halteschraube 38 das Element 42 auszutauschen,
nicht in Einzelteile zerlegt werden können.
-
Der
Lufteinspeisungsring 34 ist mit einer Anzahl von Einspritzdüsen 44,
beispielsweise mit drei Düsen,
ausgestattet, die umfänglich
gleichmäßig beabstandet
angeordnet sind. Obwohl es in der 3 nur schematisch
dargestellt ist, sind diese Einspritzdüsen 44 so angeordnet,
dass sie tangential in die Arbeitskammer 40 münden, um
sicherzustellen, dass ein Luftstrom, der durch die Düsen 44 in
die Kammer 40 eingespeist wird, hierin einen starken Drallluftstrom
erzeugt, wie es in der US-A-4,453,919 und US-A-5,190,456 beschrieben
und gezeigt ist.
-
Um
die Druckluft zu den Einspritzdüsen 44 zu
führen,
wird das Gehäuse 28 des
Vibrationsmoduls 16 entlang seiner Innenseite, die den
Einspritzdüsen 44 zugewandt
ist, mit einer sich umfänglich
erstreckenden Nut 46 versehen, die wiederum mit einer Anzahl
von radialen Lufteinlassöffnungen 48 (siehe auch 6C)
in Verbindung steht, die umfänglich voneinander beabstandet
angeordnet sind. Die Druckluft wird zu diesen Einlassöffnungen 48 in
einer später
beschriebenen Weise zugeführt.
-
Um
Wasser zum Kühlen
und Reinigen der Schabspitze 18 und der Zähne während des
Scaling zuzuführen,
ist eine Wasserzuführungsleitung 50 so angeordnet,
dass sie sich durch eine zentrale Öffnung erstreckt, die quer
durch das Gehäuse 28,
die Seitenplatten 32 und 36 und die Halbschraube 38 ausgebildet
ist. Das Vibrationselement 42 ist ebenfalls mit einer zentralen Öffnung versehen,
um sicherzustellen, dass die Vibrationsbewegung des Elements nicht
durch die Wasserleitung 50 beeinträchtigt wird.
-
Das
vordere Ende der Wasserleitung 50 mündet in eine Innengewindebohrung 54 (3),
die in einem Schaftabschnitt 52 mit verringertem Durchmesser
des Gehäuses 28 ausgebildet
ist, um einen Außengewindeabschnitt 53 (1)
der Schabspitze 18 aufschrauben zu können. Die Wasserleitung 50 und
das Gehäuse 28 sind
durch ein oder mehrere O-Ringe 56 (3) gegeneinander
abgedichtet.
-
Um
zu verhindern, dass das Vibrationselement 42 unerwünscht an
der Innenseite der Seitenplatten 32 und 36 festklebt,
wenn der Vibrator nicht angeschaltet ist, sind ein Paar Hülsen 58 und 60,
die eine Axiallänge
haben, die etwas größer ist
als die axiale Dicke der Seitenplatten, in die Zentralbohrung der
Seitenplatten 32 und 36 eingepresst. Die Einzelheiten
der Hülsen
sind in der US-A-5,997,172 beschrieben.
-
Verbrauchte
Luft in der Arbeitskammer 40 wird durch den Innenraum der
Hülse 60 und
die Zentralöffnung 62 der
Halteschraube 38 abgeleitet, so dass auch die Öffnung 62 als
Auslass dient.
-
Wie
es am besten in der 3 gezeigt ist, ist die sich
axial erstreckende, abgestufte Bohrung 27 des Aufsatzes 22 mit
einer nach hinten gerichteten Positionierungsschulter 64 versehen
und das Vibrationsgehäuse 28 ist
entsprechend mit einer Positionierungsschulter 66, die
der Schulter 64 gegenüberliegt,
ausgestattet. Ein O-Ring 70 ist an einer Außennut 68,
die am Gehäuse 28 ausgebildet
ist, befestigt. Das Vibrationsmodul 16 wird bezüglich des
Aufsatzes 22 axial positioniert, indem das Modul 16 gegen den
Aufsatz 22 mittels einer Positionierungshülse 90, die
später
in mehr Einzelheiten beschrieben wird, derart gepresst wird, dass
der O-Ring 70 einwandfrei zwischen den Schultern 64 und 66 zusammengedrückt wird.
-
Der
O-Ring 70 dient dazu, den stirnseitigen Aufsatz 22 gegenüber Vibrationen
von dem Vibratormodul 16 zu isolieren und auch dazu, den
Aufsatz 22 und das Gehäuse 28 luftdicht
miteinander abzudichten. Ein weiterer O-Ring 72 kann dazu
verwendet werden, den Schaft 52 des Gehäuses 28 gegenüber dem
Aufsatz 22 elastisch zu lagern.
-
Eine
Verdrehsicherungsanordnung muss vorhanden sein, um zu verhindern,
dass das Vibrationsmodul 16 sich in unerwünschter
Weise relativ zu dem Außengehäuse 14 verdreht,
wenn die Schabspitze 18 in die Gewindebohrung 54,
die in dem Schaft 52 des Gehäuses 28 des Moduls 16 ausgebildet
ist, eingeschraubt bzw. hiervon abgeschraubt wird. Bei der ersten
Ausführungsform
ist das Gehäuse 28 gegenüber dem
Aufsatz 22 drehfest arretiert. Zu diesem Zweck ist, wie
es am besten in den 3 und 5 gezeigt
ist, ein Zwischenabschnitt 76 mit ovalem Querschnitt zwischen
dem Schaft 52 und einem Abschnitt 74 mit vergrößertem Durchmesser des
Gehäuses 28 vorhanden
und der Innenumfang 77 des Aufsatzes 22 ist so
geformt, dass er einen komplementären ovalen Querschnitt hat,
um sicherzustellen, dass die Seiten des ovalen Abschnitts 76 des
Vibrationsgehäuses 28 mit
dem ovalen Innenumfang 77 des Aufsatzes 22 in
Kontakt gebracht werden, um hierdurch die Vibrierung des Gehäuses 28 relativ
zu dem Aufsatz 22 zu begrenzen. Ein elastischer O-Ring 80 kann
in einer Außennut 78 des
Abschnitts 76 angebracht sein, um zu verhindern, dass Vibrationen
des Moduls 16 durch den Abschnitt 76 auf den Aufsatz 22 übertragen
werden.
-
Es
wird nun Bezug genommen auf die 1 und 2.
Der Dentalscaler 10 ist dazu bestimmt, in herkömmlicher
Weise mit dem Schlauch 12, der sich von einer Dentaleinheit,
die nicht gezeigt ist, erstreckt, verbunden zu werden. Zu diesem
Zweck ist ein erstes Element 82, beispielsweise ein männliches Bauteil,
einer herkömmlichen
Schlauchkupplung an einem Ende des Schlauchs 12 angebracht
und ein zweites Element 74, beispielsweise ein weibliches Bauteil,
ist an dem hinteren Ende des Hauptkörpers 26 des Außengehäuses 14 vorhanden.
In der in den 1 und 2 gezeigten
Ausführungsform
ist das erste Kupplungselement am Schlauch 12 als Stecker 82 ausgebildet,
der mit einem herkömmlichen Schnellkupplungverschluss 85 ausgestattet
ist, und das zweite Kupplungselement an dem Außengehäuse 14 ist als Steckerbuchse
ausgebildet, die eine abgestufte Bohrung 86 besitzt, in
die der Stecker 82 eingesetzt wird. Die Steckerbuchse 84 ist
satt in den Hauptkörper 26 eingeführt und
wird durch eine Halteschraube 88, die in den Hauptkörper 26 eingeschraubt
ist, an Ort und Stelle gehalten.
-
Die
Positionierungshülse 90 kann
einstückig und
konzentrisch mit der Steckerbuchse 84 ausgebildet sein,
wie es in der 2 gezeigt ist. Die Positionierungshülse 90 dient
zum axialen Platzieren des Vibratormoduls 16 gegenüber dem
stirnseitigen Aufsatz 22. Vor dem Zusammenschrauben des
Aufsatzes 22 und des Hauptkörpers 26 wird das
Vibratormodul 16 teilweise in den Aufsatz 22 eingeführt, wobei
ein O-Ring 94 in eine Außennut, die an der Halteschraube 38 des
Vibratormoduls 16 ausgebildet ist, befestigt ist. Sobald
der Aufsatz 22 und der Hauptkörper 26 durch Ineinandergreifen
der Gewinde 20 und 24 miteinander verschraubt
sind, drückt
und positioniert die Positionierungshülse 90 das Vibrationsmodul 16 gegenüber dem
Aufsatz 22, wie es in den 2 und 3 gezeigt
ist, wobei der O-Ring 70 zwischen den Schultern 64 und 66 zusammengedrückt wird.
-
Das
vordere Ende der Positionierungshülse 90 ist dazu bestimmt,
rückwärtig des
vorderen Endes des Hauptkörpers 26 des
Außengehäuses 14 zu
liegen. Folglich ist innerhalb des Hauptkörpers 26 zwischen
dem vorderen Ende des Hauptkörpers 26 und dem
vorderen Ende der Positionierungshülse 90 ein vorderer
offener Hohlraum 91 ausgebildet. Dieser Hohlraum 91 wirkt
mit der abgestuften Axialbohrung 27 des Aufsatzes 22 zusammen,
um eine Aufnahme 92 zum Aufnehmen des Vibratormoduls 16 zu
bilden.
-
Ein
Ringraum 93 zwischen der Positionierungshülse 90 und
dem Hauptkörper 26 des
Gehäuses
dient als Durchgang für
die Druckluft. Eine solche Anordnung ist im Hinblick auf eine Vereinfachung
des Aufbaus des Dentalscalers 10 vorteilhaft.
-
Der
Ringraum 93 steht auf der einen Seite mit der den Stecker
aufnehmenden Bohrung 86 der Steckerbuchse 84 über einen
Luftkanal 96 (2), der in der Steckerbuchse 84 der
Schlauchkupplung ausgebildet ist, in Verbindung, und wird mit einer
Luftzuführöffnung 98 (1)
des Steckers 82 in Verbindung gelangen, wenn der Stecker 82 der
Schlauchkupplung in die Steckerbuchse 84 eingeführt ist.
Der Ringraum 93 steht andererseits mit den Lufteinlassöffnungen 48 des
Vibratorgehäuses 28 in
Verbindung, so dass Druckluft durch die Einlassöffnungen 48 und durch
die Innennut 46 des Gehäuses 28 zu den
Einspritzdüsen 44 des
Einspritzrings 34 geführt wird.
-
Verbrauchte
Luft in der Arbeitskammer 40 wird durch die zentrale Öffnung 62 (2)
der Halteschraube 38, ein Ringraum 100 zwischen
der Positionierungshülse 90 und
der Wasserleitung 50 und einem Auslasskanal 102,
der auf der Steckerbuchse 84 der Schlauchkupplung ausgebildet
ist, zu dem Schlauch 12 zurückgeführt.
-
Kühl- und
Reinigungswasser kann durch einen nicht gezeigten zentralen Wasserkanal,
der in dem Stecker 82 der Schlauchkupplung ausgebildet ist,
und durch die Wasserleitung 50 zu einem Wasserkanal 104 (1),
der in der Schabspitze 18 ausgebildet ist, zu dieser Schabspitze 18 geführt werden. Das
hintere Ende der Wasserleitung 50 wird durch die Steckerbuchse 84 festgehalten.
-
Im
Gebrauch wird ein Schraubenschlüssel verwendet,
um die Schabspitze 18 in die Gewindebohrung 54 des
Vibratormoduls 16 fest einzuschrauben, und der Stecker 82 des
Schlauchs 12 wird in die Steckerbuchse 84 der
Schlauchkupplung des Außengehäuses 14 eingesetzt,
um Druckluft zu dem Vibrator zu führen. Wenn Druckluft durch
die Düsen 44 in
tangentialer Richtung in die Arbeitskammer 40 injiziert
wird, wird in der Arbeitskammer 40 ein Wirbelstrahl erzeugt,
der bewirkt, dass das Vibrationselement 42 schwingt und
somit gemäß dem in
der US-A-4,453,919
beschriebenen Prinzip Vibrationen erzeugt. Die im Vibratormodul 16 erzeugte
Vibration wird gemäß dem in
der US-A-5,190,456 beschriebenen Prinzip auf die Schabspitze 18 übertragen,
um diese mit hoher Schwingungsfrequenz nahe dem Ultraschallbereich
vibrieren zu lassen.
-
Wenn
der Dentalscaler 10 benutzt wird, unterliegen das Vibrationselement 42 und
die Seitenplatten 32 und 36 einem Verschleiß, so dass
die Ausgangsleistung des Vibrators 16 abnehmen wird. In diesem
Fall kann der Benutzer das Vibratormodul 16 leicht als
Ganzes in folgender Weise auswechseln.
-
Zuerst
wird ein geeigneter Schraubenschlüssel verwendet, um die Schabspitze 18 abzuschrauben
und von dem Vibratormodul 16 abzunehmen. Dann ergreift
der Benutzer den Aufsatz 22 und den Hauptkörper 26 des
Außengehäuses 14 jeweils
mit den Händen
und schraubt den Aufsatz 22 und den Hauptkörper 26 solange
auseinander, bis der Aufsatz 22 von dem Hauptkörper 26 getrennt
ist, wie es in der 6A gezeigt ist.
-
Da
das Vibrationsmodul 16 gegenüber dem stirnseitigen Aufsatz 22 durch
die Verdrehsicherung 76/77 drehfest arretiert
ist, wird die Wasserleitung 50 aus den O-Ringen 56 herausgezogen
werden, während
sie sich relativ zu den O-Ringen 56 dreht, wenn der Aufsatz 22 und
der Hauptkör per 26 auseinander geschraubt
werden. Aufgrund dessen ist an der Kontaktstelle zwischen der Wasserleitung 50 und
den O-Ringen 56 eine Gleitreibung vorhanden. Im Gegensatz
hierzu ist an der Kontaktstelle zwischen dem Aufsatz 22 und
den O-Ringen 70 und 72 eine Haftreibung vorhanden,
die die Gleitreibung zwischen der Wasserleitung 50 und
den O-Ringen 56 überwindet.
-
Das
hat zur Folge, dass, wenn der Aufsatz 22 und der Hauptkörper 26 getrennt
werden, das Vibrationsmodul 16 aufgrund der durch die O-Ringe 70 und 72 bewirkten
Haftreibung an dem stirnteiligen Aufsatz 22 haften bleiben
wird, wie es in der 6A gezeigt ist. In diesem Zustand
wird eine Hälfte
des Vibrationsmoduls 16 nach hinten aus dem stirnteiligen Aufsatz 22 vorstehen.
Dies wird den Benutzer visuell ermutigen, das Vibrationsmodul 16 durch
ein neues auszutauschen. Da die hintere Hälfte des Vibrationsmoduls 16 freiliegt,
kann sie leicht mit Fingern ergriffen werden.
-
Demgemäß kann durch
das Halten des Aufsatzes 22 mittels der Finger einer Hand
und durch das Halten des Vibrationsmoduls 16 mit den Finger der
anderen Hand sowie durch Auseinanderziehen des Aufsatzes und des
Moduls, wie es in der 6B gezeigt ist, das Vibrationsmodul 16 leicht
von dem Aufsatz 22 getrennt werden, wie es in der 6C gezeigt
ist.
-
Hiernach
wird durch das Einsetzen eines neuen Vibrationsmoduls in den Aufsatz 22 und
nach dem Verschrauben des Aufsatzes 22 und des Hauptkörpers 26 und
sobald die Schabspitze 18 angebracht ist, der Dentalscaler 10 wieder
in benutzbarem Zustand sein.
-
Auf
diese Weise kann gemäß der Erfindung, wann
immer ein Leistungsverlust des Vibrators aufgrund von Verschleiß des Vibrationselements
und zugehöriger
Teile wahrgenommen wird, das Vibrationsmodul leicht durch ein anderes
ersetzt werden, ohne dass irgendein Spezialwerkzeug oder eine Spezialvorrichtung
verwendet werden muss. Das benutzte Vibrationsmodul kann entsorgt
oder zu einer Instandsetzungswerkstätte gesandt werden.
-
7 und 8 zeigen
eine modifizierte Version des die Erfindung verkörpernden Dentalscalers. Die
modifizierte Version unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
nur darin, dass eine herkömmliche
Schlauchkupplung mit Gewinde anstatt der in der ersten Ausführungsform
verwendeten Kugelverschluss-Schnellkupplung verwendet wird. Aufgrund
dessen sind Teile und Elemente, die denen der ersten Ausführungsform
gleichen, in den 7 und 8 mit den
gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben.
-
Nur
den Unterschied in Bezug auf die 7 und 8 beschreibend,
ist ein männliches
Kupplungselement 84A, das in den Hauptkörper 26 des Außengehäuses 14 eingepasst
ist, mit einem Außengewinde 106 versehen,
das dazu bestimmt ist, mit den in einem weiblichen Kupplungselement 82A der Schlauchkupplung
vom Innengewinde, das nicht gezeigt ist, verschraubt zu werden.
Das weibliche Element 82A kann beispielsweise ein standardisiertes herkömmliches
Vierloch-Bauelement sein.
-
Das
männliche
Kupplungselement 84A weist einen Drucklufteinlass 108,
der mit dem Luftkanal 96 in Verbindung steht, einen mit
der Wasserleitung 50 in Verbindung stehenden Wasserkanal 112 und
eine mit dem Wasserkanal 112 in Verbindung stehenden Wassereinlass
auf, wobei der Wassereinlass in der 8 durch
den Lufteinlass 108 bedeckt ist.
-
Im
Gebrauch wird der Dentalscaler der modifizierten Version durch miteinander
Verschrauben des männlichen
Bauelements 84A und des weiblichen Bauelements 82A mit
dem Schlauch 12 lösbar verbunden.
Ansonsten sind die Arbeitsweise des Dentalscalers und die Art des
Austausches des Vibrationsmoduls die gleichen wie sie in Bezug auf
die erste Ausführungsform
beschrieben wurden.
-
Die 9–11 zeigen
den Dentalscaler gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung. Das Kennzeichen dieser Ausführungsform besteht in dem Vibrationsmodul 16,
das an dem Hauptkörper 26 drehfest
arretiert ist. In den 9–11 sind
Teile und Bauelemente, die denen der ersten Ausführungsform gleichen, mit den
gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht nochmals
beschrieben.
-
Nur
den Unterschied beschreibend, umfasst die Gewindekupplung zum lösbaren Anbringen
des stirnseitigen Aufsatzes 22 an dem Hauptkörper 26 ein
Außengewinde 120,
das an dem vorderen Außenumfang
des Hauptkörpers 26 ausgebildet
ist, und ein Innengewinde 122, das an dem hinteren Innenumfang
des stirnseitigen Aufsatzes 22 ausgebildet ist.
-
Da
bei dieser Ausführungsform
die Gewindekupplung 120 des Hauptkörpers 26 außenseitig
des Hauptkörpers 26 ausgebildet
ist, bildet der vordere Hohlraum 91 des Hauptkörpers 26 einen
zylindrischen Innenumfang 124, der frei von einem Gewinde ist.
Das lässt
es zu, den Innenumfang 124 des vorderen Hohlraums 91 mit
einer Anzahl von Einkerbungen oder Einschnitten 126 zu versehen,
beispielsweise mit sechs, die umfänglich gleichmäßig beabstandet angeordnet
sind. Diese Einkerbungen 126 können beispielsweise leicht
durch teilweises Bearbeiten des Innenumfangs 124 des Hohlraums 91 mittels
Fräsen oder
Bohren in Axialrichtung geformt werden.
-
In Übereinstimmung
mit den Einkerbungen 126, die an dem Innenumfang 124 des
Hauptkörpers 26 ausgebildet
sind, ist eine Verriegelung 128 mit sechseckigem Querschnitt
zwischen dem Gehäuse 28 und
dem Schaft 52 des Vibrationsmoduls 16 geformt,
wobei sich der Schaft 52 in dieser Ausführungsform verjüngt, um
die Übertragung
von Schallschwingungen zu verbessern. Die Abmessung des Querschnitts
der Verriegelung 128 ist so gewählt, dass freiflächige Ecken
des sechseckigen Querschnitts in jeweiligen Einkerbungen 126 locker
in Eingriff gelangen.
-
Zum
Auswechseln des Vibrationsmoduls 16 wird zuerst die Schabspitze 18 von
dem Vibrationsmodul 16 abgenommen, indem die Spitze 18 mit
einem Schraubenschlüssel
abgeschraubt wird, während
der Hauptkörper 26 fest
in der Hand gehalten wird. Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform wird
der stirnseitige Aufsatz 22 nicht mit einem durch den Schraubenschlüssel ausgeübten Drehmoment beaufschlagt,
da in dieser Ausführungsform
das Vibrationsmodul 16 durch die Verdrehversicherung 126/128 gegenüber dem
Hauptkörper 26 arretiert
ist. Dies verhindert, dass der stirnteilige Aufsatz 22 versehentlich
gelöst
wird, wenn die Schabspitze 18 abgeschraubt wird.
-
Dann
werden der Aufsatz 22 und der Hauptkörper 26 durch Aufschrauben
per Hand des Gewindes 122 des Aufsatzes 22 und
des Gewindes 120 des Hauptkörpers 26 voneinander
getrennt, wie es in der 10 gezeigt
ist.
-
Da
in der dritten Ausführungsform
das Vibrationsmodul 16 an dem Hauptkörper 26 drehfest arretiert
ist, wie es zuvor beschrieben wurde, wird an der Kontaktstelle zwischen
der Wasserleitung 50 und den O-Ringen 56 Haftreibung
vorhanden sein, wohingegen an der Kontaktstelle zwischen dem stirnteiligen
Aufsatz 22 und den O-Ringen 70 und 72 Gleitreibung
entstehen wird, wenn der Aufsatz 22 und der Hauptkörper 26 aufgeschraubt
werden. Infolgedessen wird, wenn der Aufsatz 22 und der
Hauptkörper 26 voneinander
getrennt werden, das Vibrationsmodul 16 an dem Hauptkörper 26 haften
bleiben, wie es in der 10 gezeigt ist.
-
Durch
Halten des Hauptkörpers 26 mittels der
Finger einer Hand, wenn das Vibrationsmodul 16 mit den
Fingern der anderen Hand gehalten wird, und durch das Auseinanderziehen
des Haupt körpers 26 und
des Moduls 16, wird sich demgemäß das Vibrationsmodul 16 leicht
von dem Hauptkörper 26 trennen,
wie es in der 11 gezeigt ist.
-
Wenn
ein neues Vibrationsmodul in dem Scaler 10 anzubringen
ist, wird zuerst das Vibrationsmodul 16 winkelig positioniert
und relativ zu dem Hauptkörper 26 gedreht,
bis die Ecken der sechseckigen Verriegelung 128 jeweils
mit den Einkerbungen 126 zusammenpassen, woraufhin das
Modul 16 teilweise in den Hauptkörper 26 eingedrückt wird.
Es ist aus der 11 klar, dass aufgrund der Tatsache, dass
die Verriegelung 128 einen sechseckigen Querschnitt besitzt,
das Vibrationsmodul 16 leicht auf den Hauptkörper 26 aufgesetzt
werden kann, indem nur eine relative Drehung um maximal 60 Grad
erfolgt.
-
Dann
wird der Aufsatz 22 auf den Hauptkörper 26 aufgeschraubt,
und die Schabspitze 18 wird an das Vibrationsmodul 16 unter
Zuhilfenahme eines Schraubenschlüssels
angeschraubt. Während
des Anschraubens der Schabspitze 18 wird der Hauptkörper 26 dem
durch den Schraubenschlüssel
ausgeübten
Drehmoments standhalten, so dass der Aufsatz 22 nicht dem
durch den Schraubenschlüssel ausgeübten Schraubdrehmoment
ausgesetzt ist. Dies verhindert in vorteilhafter Weise, dass der
Aufsatz 22 zu fest angezogen wird. Aufgrund dessen kann
der stirnseitige Aufsatz 22 leicht per Hand, wenn gewünscht, gelöst werden.
-
Die 12–15 zeigen
den Dentalscaler gemäß der vierten
Ausführungsform
der Erfindung. Teile und Bauelemente, die den voranstehenden Ausführungsformen
gleichen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden
nicht nochmals beschrieben. Das Vibrationsmodul 16, dass
diese Ausführungsform
vorhanden ist, ist mit dem in der dritten Ausführungsform, den der 9–11 gezeigt
ist, identisch.
-
Das
Kennzeichen dieser Ausführungsform besteht
darin, dass der stirnseitige Aufsatz im Vergleich zu der dritten
Ausführungsform
beträchtlich länger und
etwas schlanker ausgebildet ist. Zu diesem Zweck ist die Anordnung
so ausgestaltet, dass das Vibrationsmodul 16 gegenüber der
Positionierungshülse
drehfest arretiert ist.
-
Bezug
nehmend auf die 12–15, besitzt
im Einzelnen der stirnseitige Aufsatz 22A eine Axiallänge, die
größer ist
als die Hälfte
der gesamten Axiallänge
des Handstücks 10.
Der Hauptkörper 26A des
Außengehäuses ist
entsprechend kürzer.
Infolge dessen liegt die Verbindungsstelle zwi schen dem Hauptkörper 26A und
dem stirnseitigen Aufsatz 22A von dem vorderen Ende der
Positionierungshülse 90A ausgehend
beträchtlich
weiter hinten.
-
Das
Handstück 10 ist
an seinem hinteren Teil mit einer herkömmlichen Ventileinheit 130 zum
Steuern der Strömungsrate
der Druckluft, die dem Vibrationsmoduls 16 zugeführt wird,
und mit einer weiteren herkömmlichen
Ventileinheit 132 zum Steuern der Strömungsrate des Kühl- und
Reinigungswassers, das der Schabspitze 18 zugeführt wird,
ausgestattet. Dadurch, dass die Ventileinheiten 130 und 132 vorhanden
sind, wird dem Benutzer es ermöglicht,
die Leistung des Vibrators und die Strömungsrate des Kühlwassers
wie erforderlich einzustellen. Die Ventileinheiten sind aber nicht
unentbehrlich. Da die Ventileinheiten 130 und 132 herkömmliche
Einheiten sind und kein Teil der Erfindung bilden, ist es nicht
erforderlich, deren Einzelheiten zu zeigen und zu beschreiben.
-
Die
Positionierungshülse 90A ist
mit einem rohrförmigen
Gehäuse 134 einstückig verbunden, das
den Hohlraum 91 bildet, welches wiederum Teil der Aufnahme 92 zum
Aufnehmen des Vibrationsmoduls 16 bildet. Wie gezeigt,
ist das Gehäuse 134 mit mehreren
sich axial erstreckenden Ausnehmungen oder Einbuchtungen versehen,
die umfänglich
zueinander beabstandet angeordnet sind. Die Ausnehmungen 136 sind
dazu ausgebildet, mit den entsprechenden Ecken der sechseckigen
Ausgestaltung 128 des Vibrationsmoduls 16 zusammenzuwirken,
um das Modul 16 gegenüber
der Positionierungshülse 90A drehfest
zu arretieren.
-
Die
Verwendung der Positionierungshülse 90A zum
Zweck der Verdrehverriegelung des Vibrationsmoduls ermöglicht es,
den stirnteiligen Aufsatz 22A länger auszubilden und hierdurch
die Gewindeverbindung 20/24 und 120/122 der
voranstehenden Ausführungsformen
aus dem Handstückbereich
zu eliminieren, der unmittelbar radial auswärts des Vibrationsmoduls 16 liegt.
Dadurch ist es möglich,
den Außendurchmesser
des stirnseitigen Aufsatzes an der Stelle, an der der Benutzer das
Handstück
während
der Zahnbehandlung mit den Fingern hält, soweit als möglich zu
reduzieren. Obgleich die mögliche
Verringerung des Außendurchmessers
des stirnseitigen Aufsatzes nur im Bereich von weniger als ungefähr 1 mm
liegt, erleichtert dies es dem Benutzer beträchtlich, das Handstück fest
zu ergreifen und das Dentalwerkzeug bei der Behandlung präzise an
den Zähnen
zu positionieren.
-
Bei
dieser Ausführungsform
sind der stirnseitige Aufsatz 22A und der Hauptkörper 26A mit
Hilfe einer Schnellkupplung anstatt mit der Gewindeverbindung 120/122,
die in der dritten Ausfüh rungsform verwendet
wird, lösbar
miteinander gekoppelt. Deshalb ist, wie in der 15 gezeigt,
ein eindrückbarer Sicherungsstift 138 in
einer radialen Bohrung 140, die in einer innerhalb des
Gehäusehauptkörpers 26A eingepassten
Kupplungseinsatz 142 ausgebildet ist, verschiebbar befestigt.
Der Sicherungsstift 138 wird durch eine Schraubenfeder 134 radial
nach außen gedrückt, um
mit einer Durchgangsöffnung 146,
die in dem stirnteiligen Aufsatz 42A ausgebildet ist, in Eingriff
zu gelangen.
-
Im
Gebrauch sind der stirnseitige Aufsatz 22A und der Hauptkörper 26A durch
den Sicherungsstift 138, der in das zugehörige Loch 146 ragt,
miteinander verbunden. Da das Vibrationsmodul 16 gegenüber der
Positionierungshülse 90A über die
Verdrehsicherung 128/134/136 drehfest
arretiert ist, wird ein Drehmoment, das mit Hilfe eines Schraubenschlüssels auf
die Schabspitze 18 zum Anschrauben desselben an dem Vibrationsmodul 16 bzw.
zum Abschrauben hiervon ausgeübt
wird, zuerst auf die Positionierungshülse 90A und dann hiervon über den Sicherungsstift 138 auf
den stirnseitigen Aufsatz 22A übertragen. Da der stirnseitige
Aufsatz 22A lang genug ist und somit leicht ergriffen werden
kann, wird das durch den Schraubenschlüssel ausgeübte Drehmoment vollständig von
der Hand aufgenommen, indem der stirnseitige Aufsatz 22A fest
ergriffen wird.
-
Zum
Auswechseln des Vibrationsmoduls 16 wird zuerst die Schabspitze 18 von
dem Vibrationsmodul 16 abgenommen und der Sicherungsstift 138 eingedrückt, um
diesen aus dem Loch 146 herauszuführen. Wenn der stirnseitige
Aufsatz 22A von dem Hauptkörper 26A abgetrennt
wird, wird das Vibrationsmodul 16 an dem Gehäuse 134 haften
bleiben, wie es in der 13 gezeigt ist. Es wird zu beobachten
sein, dass es nun leicht ist, das Modul 16 mittels der
Finger zu ergreifen und es durch ein neues auszutauschen, wie es
in der 14 gezeigt ist.
-
Während des
tagtäglichen
Gebrauchs des Handstücks
ist es wünschenswert,
den stirnseitigen Aufsatz 22A vom Handstück abzunehmen
und nur den stirnseitigen Aufsatz einer Sterilisation in einem Autoklaven
zu unterwerfen und in einer Ultraschallreinigungseinrichtung zu
reinigen. Da der stirnseitige Aufsatz eine wesentliche Länge des
Handstücks
bedeckt, kann das Handstück
im wesentlichen sauber und hygienisch gehalten werden, indem nur
der Aufsatz öfters
einer Sterilisation und einer Reinigung unterworfen wird. Eine Sterilisation
nur des stirnseitigen Aufsatzes ist dahingehend vorteilhaft, dass
das Vibrationsmodul und andere Teile des Handstücks davor geschützt werden,
durch Wärmeeinwirkung
einen Qualitätsverlust
erleiden, so dass die Lebensdauer dieser Bauteile verlängert wird.
-
Die 16 und 17 zeigen
weitere Ausführungsformen
der Erfindung. Auch hier sind Teile und Bauelemente, die denen der
voranstehenden Ausführungsformen
gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
In
der in der 16 gezeigten Ausführungsform
sind der stirnseitige Aufsatz 22A und der einen Teil des
Außengehäuses bildende
Hauptkörper 26B durch
die Gewindeverbindung 148 lösbar miteinander verbunden
und durch eine Sicherungsschraube 150 gegeneinander arretiert.
Die Sicherungsschraube 150 verhindert in vorteilhafter
Weise, dass der Aufsatz 22A und der Hauptkörper 26B sich
unerwünscht
lösen,
wenn die Schabspitze an das Vibrationsmodul 16 angeschraubt
wird.
-
Bei
der in der 17 dargestellten Ausführungsform
ist der stirnseitige Aufsatz 22B lang genug, um im wesentlichen
die gesamte Länge
des Handstücks
zu bedecken, um die Sterilisation zu erleichtern und den Handgriff
zu verbessern, wie es zuvor beschrieben wurde. Der Aufsatz 22B dient
auch dazu, Einstellschrauben 152 und 154 der Strömungssteuerventile
zu bedecken, die in dem Hauptkörper 26B eingebaut
sind, um den Druckluft- und Kühlwasserdurchfluss
zu steuern, Wenn die Einstellschrauben 152 und 154 einmal
eingestellt sind, und der Aufsatz 22B und der Hauptkörper 26B mit
Hilfe des Sicherungsstiftes 138 miteinander gekoppelt sind,
wird der Aufsatz 22B verhindern, dass die Einstellschrauben 152 und 154 unbeabsichtigt
berührt
werden.
-
Während hierin
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben wurde, ist beabsichtigt, dass die vorliegende
Erfindung hierdurch nicht beschränkt
ist und Fachleute in diesen Ausführungsformen
verschiedene Änderungen
und Modifikationen ausführen
können,
ohne dass der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird. Beispielsweise
kann das luftbetriebene Dentalinstrument gemäß der Erfindung für irgendeine
andere Anwendung anstatt als Dentalscaler verwendet werden. Der
Aufbau, die Form und die Anzahl der Elemente, die die Verdrehsicherung
bilden, kann geändert
werden. Insbesondere kann die sechseckige Formgebung in eine dreieckige,
rechteckige oder fünfeckige
geändert
werden oder durch einen oder mehrere Stifte ersetzt werden.