DE7821507U1

DE7821507U1 - Schutzhuelse fuer einen quarzstab- lichtleiter

Info

Publication number: DE7821507U1
Application number: DE7821507U
Authority: DE
Original assignee: Espe Fabrik Pharmazeutischer Praeparate GmbH
Current assignee: SIH Stiftung and Co Industrie Holding KG
Priority date: 1978-07-18
Filing date: 1978-07-18
Publication date: 1979-04-05
Also published as: US4317615A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Schutzhülse für einen Quarzstab-Lichtleiter nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 .

Ein solcher Quarzstab-Lichtleiter hat in dem Anwendungsfall des Auspolymerisierens von Kunststoff-Zahnfüllungen die Aufgabe, die in einem Handgerät durch eine Lichtquelle erzeugte UV-Strahlung an den Ort der Behandlung im Munde des Patienten zu leiten. Diese Aufgabe wird besonders gut durch einen am Lichtaustrittsende gekrümmten Quarzstab erfüllt.

Es ist von Wichtigkeit, daß es bei dieser Übertragung zu keinen allzu großen Transmissionsverlusten kommt. Ein Quarzstab ist so lange ein fast verlustfreier UV-Lichtleiter, solange an seinen Außenflächen eine Luftgrenzschicht $5 vorhanden ist. Eine Flächenberührung mit anderen Materialien erzeugt vornehmlich im gekrümmten Lichtleiterteil größere Verluste.

Das Arbeiten mit einam völlig ungeschützten Quarzstab ist jedoch aus zwei Gründen unerwünscht:

feO (1) Entlang den Außenflächen kommt es zu Strahlungsverlusten nach außen, die an Krümmungen besonders groß sind. Diese Streustrahlung behindert den Anwender durch Blendwirkung; außerdem ist jede ungewollte Bestrahlung mit UV-Licht zu vermeiden. So beschränkt die amerikanische Behöre "American Dental Association" das UV-Streuungslicht von 315 - 400 nm auf

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eine Energie von max. 1,0 mW/cm .

(2) Ein Quarzstab stellt ein relativ stark bruchgefährdetes ;· Teil dar. Auch aus diesem Grund ist eine schützende Umhüllung

wünschenswert.

t 30 Aus der DE-OS 2 602 956 ist eine Schutzhülse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, die aus einem aufgeschrumpften Schlauch besteht, wobei eine Luftgrenzschicht

zwischen QuarzsLab und Schutzhülse dadurch sichergestellt ist, daß der geschrumpfte Schlauch anschließend in Längsrichtung aufgeschlitzt wird.

Eine weitere Schutzhülse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE-OS 2 6O7 249 bekannt, gemäß der der gekrümmte Teil des Quarzstabes von einer Metall- oder Kunststoffspirale umgeben ist, die wiederum von einem Schrumpfschlauch überzogen ist. Hierbei liegt die Spirale auf einer verhältnismäßig geringen Fläche auf dem unisolierten Lichtleiter auf. Bei einem anderen auf dem Markt befindlichen Quarzstab wird statt einer Spirale ein Kunststoffnetz eingesetzt.

Wichtig für Teile, die im Munde von Patienten zum Einsatz kommen, ist eine gute Reinigungs- bzw. Sterilisationsmöglichkeit. Speziell in der bereits oben erwähnten Vorschrift der "American Dental Association" wird dazu eine der folgenden Maßnahmen gefordert:
(1) 10 min lange Dampfsterilisation im Autoklaven bei 121°C und einem Überdruck von 1,075 bar. (2) Trockensterilisation bei Temperaturen bis 170°.

(3) Säuberung mit flüssigen Lösungsmitteln und 60 min langes Einlegen in eine Kaltdesinfektionslösung.

Ein Vorgehen gemäß (3) wird in Praxen nicht gern gesehen, da es im Grunde keine 100 %-ige Sterilisation gewc-iirleistet.

Die oben erwähnten bekannten Schutzhülsen für Quarzstab-Lichtleiter haben unter dem Aspekt der Reinigung gravierende Nachteile. Bei auf dem Markt befindlichen Trockensterilisatoren reichen die Temperaturen teilweise bis 22O°C. Ungeeignetes Kunststoffmaterial wird bei diesen Temperaturen völlig zerstört. Ein Kunststoff, der diesen Temperaturen widersteht (z.B. Polytetrafluoräthylen) ist zu teuer.

Bei einer Naßsterilisation ist allen bekannten Vorrichtungen ein gravierender Nachteil gemeinsam. Sobald Wasser in den Luftspalt zwischen Abdeckung und Luftschlauch gelangt, wird die UV-Lichtleiterfähigkeit des Quarzstabs enorm herab-

gesetzt (bis zu 70 % Abfall). Speziell Quarzstäbe mit einem fest umschließenden Schrumpfschlauch und darunterliegenden Abstandshaltern, wie Netzen oder Spiralen, sind in dieser Hinsicht stark gefährdet, da bereits nach kurzer Zeit auch bei einem unbeschädigten Schrumpfschlauch beim Einlegen in eine wässrige Lösung Flüssigkeit entlang den Kapillaren eindringen kann, anschließend nicht abläuft, Metallteile angreift und die Funktion des Gesamtgerätes zerstört. Bei einer Abschirmung mittels eines geschlitzten Schlauches läuft zwar die Flüssigkeit ab, Lösungsmittelreste verbleiben jedoch auf der Quarzstaboberfläche, trocknen ein und behindern im Laufe der Zeit zunehmend die Transmission. Eine Sterixiöation in einem Autoklaven mit gespanntem Dampf von 120° führt zu den gleichen beschriebenen

"5 Funktionsstörungen.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß sich die bisher bekannten Schutzhülsen für Quarzstäbe nur für ein flüchtiges Abwischen mit einem Reinigungsmittel eignen, sofern man ihre Funktionstüchtigkeit nicht gefährden möchte, da ein absolut flüssigkeitsdichter Verschluß an beiden Enden eines aufgebrachten Schrumpf Schlauches nicht garantiert v/erden kann. Ein weiterer gravierender Nachteil der Abschirmung mituels eines fest umschließenden SchrumpfSchlauches ist darin zu sehen, daß bei einem Bruch im Quarzstab die Be-Schädigung nicht ohne weiteres erkannt werden kann, da selbst ein völlig zerbrochener Stab durch den stabilen Schrumpfschlauch fest gehalten wird.

Der Erfindung liegt die generelle Aufgabe zugrunde, Nachteile, wie sie bei vergleichbaren Schutzhülsen für Quarzstab-Lichtleiter nach dem Stand der Technik auftreten, mindestens teilweise zu vermeiden. Eine speziellere Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, eine Schutzhülse der eingangs bezeichneten Art derart auszugestalten, daß sie einerseits den für die Lichtleitung wichtigen Abstand vom Quarzstab gewährleistet und andererseits eine mühelose und vollständige Reinigung und Sterilisation nach beliebigen

Verfahren gestattet.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Schutzanspruchs 1 . Die danach vorgesehenen starren Schalen kommen mit einem Minimum an Berührungspunkten gegen- |j über dem Quarzstab aus und lassen sich in einfacher Weise "1 zerlegen, so daß eine vollkommene Austrocknung nach der
Sterilisation sichergestellt ist.

Mit der Maßnahme nach Anspruch 2 wird erreicht, daß trotz Fertigungstoleranzen keinerlei Strahlung nach auCen
treten kann.

Anspruch 3 lehrt eine vorteilhafte Möglichkeit, die die Schutzhülse bildenden Schalen am vorderen Ende zusammenzuhalten und gleichzeitig zu verhindern, daß der Quarzstab
innerhalb der Schutzhülse wackelt. Am hinteren Ende lassen sich die Schalen vorteilhafter Weise nach den Merkmalen der Ansprüche 5 oder 7 zusammenhalten, wobei die Ausgestaltung nach Anspruch 5 für die Handhabung in der Praxis besonders einfach ist.

Zur leichteren Zerlegung der Schutzhülse ist die Aus- ' gestaltung nach Anspruch 4 von Vorteil.

Wird die Schutzhülse nach Anspruch 8 ausgestaltet,
so weisen die Schalen eine besonders hohe Eigensteifigkeit auf, so daß ein Auseinanderklaffen auch im mittleren Bereich der Schalen praktisch nicht möglich ist. Weitere zweckmäßige
Ausgestaltungen, die ein Auseinanderklaffen der Schalen verhindern und trotzdem eine leichte Zerlegung der Schutzhülse gestatten, sind in den Ansprüchen 9 und 10 enthalten.

Günstige Gewichtsverhältnisse ergeben sich bei der
Maßnahme nach Anspruch 11, wobei in diesem Fall auch die
Maßnahme des Anspruchs 12 im Hinblick auf das Hantieren
im Mund des Patienten von Vorteil ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Figur 1 eine Schutzhülse mit eingelegtem Quarzstab-Lichtleiter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, teilweise im Schnitt;

Figur 2
Figur 3

Figur 4

Figur 5

Figur 6

den Querschnitt II-II nach Figur 1; den hinteren Teil der Schutzhülse nach Figur 1, um 90° gedreht;

den hinteren Teil der Schutzhülse nach Figur 1 bis 3, eingesteckt in das vordere Ende eines eine UV-Strahlungsquelle enthaltenden Handgerätes; eine der Figur 1 entsprechende Seitenansicht einer Schutzhülse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit eingelegtem Quarzstab; und den vorderen Teil einer Schutzhülse gemäß einer Variante des in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiels.

Die in Figur 1 bis 3 gezeigte Schutzhülse für den ebenfalls dargestellten, nahe seinem vorderen Lichtaustrittsende gekrümmten Quarzstab-Lichtleiter 10 besteht aus zwei Halbschalen 11 und 12 aus einer Aluminiumlegierung, die längb in der Krümmungsebene des Quarzstabes verlaufenden Trennlinien aneinanderstoßen. An den die Trennlinien bildenden Kanten ist die Halbschale 11 mit einer innen vorspringenden Stufe und die Halbschale 12 mit einer außen vorspringenden Stufe versehen; diese Stufen greifen im zusammengebauten Zustand gemäß Figur 2 übereinander, was nicht nur einen Lichtaustritt an der Fuge verhindert, sondern auch - wegen der Krümmung - eine gegenseitige Verriegelung der beiden Halbschalen in Axialrichtung ergibt.

Am hinteren Ende bilden die beiden Halbschalen 11 und 12 miteinander eine Ringnut 13 und einen Singflansch 14. Beim Einsetzen des mit den Halbschalen 11 und 12 abgedeckten Lichtleiters 10 in das vordere Ende des in Figur 4 teilweise dargestellten Gerätes kommt der Rinflansch 14 zur Anlage an einer vorderen Anschlagfläche 15, und die Ringnut 13 dient zur Aufnahme eines Federrings 16 oder mehrerer federbelasteter Rastkugeln zur Verriegelung des Quarzstabes in der so ausgestalteten Gerätefassung. Durch das Einstecken in die Fassung werden gleichzeitig die Halbschalen 11 und am hinteren Ende zusammengehalten.

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Auf das vordere oder Lichtaustrittsende des Quarzstabes ist eine Manschette 17 aus weichem Kunststoff aufgeschoben, die folgende Funktionen erfüllt:

(1) Fixierung der beiden Halbschalen 11 und 12 gegeneinander. Dadurch wird ein Klaffen der Schalen am vorderen Ende verhindert.

(2) Der Quarzstab 1O muß aus Fertigungsgründen gegenüber den Halbschalen im Durchmesser eine größere Minustoleranz aufweisen. Die Manschette 17 nimmt dem Quarzstab das freie Spiel.

(3) Sofern der Zahnarzt einen Zahn berührt, erfolgt dies gegen den weichen Kunststoff der Manschette 17 und nicht gegen das Metall der Hslbschalen 11, 12.

(4) Die Manschette 17 verhindert das Einfließen von Speichel zwischen Schutzhülse und Quarzstab während der Behandlung.

Die Manschette 17 kann entweder aus temperaturbeständigem Kunststoff (z.B. Polytetrafluoräthylen) angefertigt und bildet dann ein zu sterilisierendes Teil; oder sie wird aus einem kostengünstigeren Kunststoff (z.B. Polyäthylen) gespritzt und als reines Wegwerfteil verwendet.

Zum Zerlegen der Schutzhülse nach Figur 1 bis 3 sind folgende Handgriff vorzunehmen: Nach dem Herausziehen des Quarzstabes aus der in Figur 4 gezeigten Gerätefassung wird die Manschette 17 abgezogen. Anschließend werden die hinteren Enden der beiden Halbschalen 11 und 12 zwischen Daumen und Zeigefinger einer Hand zusammengedrückt. Die in diesem Bereich an den Kanten der Halbschale 12 unter einem Winkel von beispielsweise 4 vorgesehenen Abschrägungen 18 bewirken ein Auseinanderklappen der beiden Halbschalen, so daß nun der Quarzstab 10 mit der anderen Hand erfaßt und entnommen werden kann. Im zerlegten Zustand lassen sich der Quarzstab ΊΟ, die zwei Halbschalen 11 und 12 sowie gegebenenfalls die Manschette 17 nach beliebigem Verfahren reinigen oder sterilisieren sowie vor dem erneuten Zusammenbau austrocknen, so daß in dem empfindlichen Raum zwischen der Außenfläche des Quarzstabes 10 und der Innenfläche der Schutzhülse keine Feuchtigkeit und keine Fremdstoffe zurückbleiben. Die Zerlegung hat ferner den

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Vorteil/ daß eventuelle Schaden am Quarzstab leicht >-rkennbar werden. D^:e Montage der Teilt? ist problemlos, da beim Einlegen des Quarzr,tabes 10 in eine der beiden Halbschalen der Quarzstab selbst als Führung für die andere Halbschale dient.

Bei dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Schutzhülse aus zwei Halbschalen 21 und 22 deren Trennungslinien in einer Fläche verlaufen, die senkrecht zur Krümmungsebene des Quarzstabs verläuft und die Mitt* !linie des Quarzstabes enthält. Die Halbschalen 21 und 22 sind an ihren Kanten ebenso wie die Halbschalen 11 und 12 nach Figur bis 3 mit Stufungen versehen, die im zusammengebauten Zustand einander übergreifen. Die gegenseitige Verriegelung der Halbschalen 21 und 22 erfolgt durch jeweils drei an den Kanten der unteren Halbschale 22 vorgesehere parallelograms-förmige Ausschnitte 23, in die entsprechende, an den Kanten der oberen Halbschale 21 angeformte parallelogramm-förmige Vorsprünge 24 eingreifen. Die Vorsprünge 24 sind in Axialrichtung etwas kürzer als die Ausschnitte 23, so daß sich die beiden HaIbschalen 21 und 22 in Axialrichtung gegeneinander verschieben lassen. Im passend zusammengebauten Zustand der beiden Halbschalen greifen die in Figur 5 gezeigten linken Kanten der Ausschnitte 23 und Vorsprünge 24 verriegelnd ineinander, so daß ein Klaffen der Halbschalen längs der Trennfläche verhindert wird.

Am hinteren Ende sind die Halbschalen 21 und 22 derart geformt, daß sie miteinander ein Gewinde 25 bilden, auf das eine die Halbschalen zusammenhaltende Überwurfmutter 26 bi^ zur Anlage an den von den Halbschalen gebildeten Ringflansch "4 aufschraubbar ist. Wie oben bilden die beiden Halbschalen außerdem eine Ringnut 13 zum Einschnappen in die in Figur 4 gezeigte Gerätefassung.

Bei der in Figur 6 gezeigten Variante sind zusätzlich zu oder anstelle der in Figur 5 vorgesehenen Ausschnitte 23 und Vorsprünge 24 am vorderen Ende der unteren Halbschale 32 Z-förmig gestaltete Ausschnitte 33 und an der oberen Halbschale

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31 komplementär geformte Vorsprünge 34 vorgesehen. Die Ausschnitte 33 und Vorsprünge 34 am vorderen Eude der beiden Halbschalen greifen scharnierartig ineinander und verhindern wiederum ein Auseinanderklaifen der Halbschalen. Die in Figur 1 gezeigte Manschette 17 kann auch in Verbindung mit den Ausführungsbuispielen nach Figur 5 und benutzt werden. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, die in Figur 5 gezeigte Überwurfmutter 26 bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 bis 3 einzusetzen.

Die Gestaltung der Ringnut 13 am hinteren Ende der beiden Halbschalen in Verbindung mit der in Figur 4 gezeigten Gerätefassung bietet folgende Vorteile: (1) Das Auswechseln erfolgt durch eine einfache Zuy- bzw. Druckbewegung.

(2) Der Quarzstab läßt sich um seine Achse um 360 drehen. Die von dem Federring 16 (bzw. federnd vorgespannten Kugeln) erzeugte Haltekraft ist absolut gleichmäßig.

(3) Die Federung nimmt der Passung die Toleranzen, da sie auf der konusförmigen Ringnut 13 sitzt und die Schutzhülse stets auf Anschlag zieht. Dadurch erscheint der Quarzstab völlig spielfrei.

(4) Beim Einschieben des Quarzstabes übernimmt die zylindrische Gerätefassung bei einer Teilung nach Fig. 1 bis 3 oder beim Einsatz von Paßstiften die Aufgabe der Überwurfmutter 26, die sich damit erübrigt, was für eine bequeme Handhabung beim Zerlegen der Schalen von Vorteil ist.

Abschließend sollen die mit der oben beschriebenen Schutzhülse für Quarzstab-Lichtleiter erzielten Vorteile nochmals zusammengefaßt werden:

(1) Da die starren Schalen eine Schutzhülse ergeben, deren Innendurchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Quarzstabes findet nur eine punktweise Berührung an drei bis vier Stellen statt, während an allen übrigen Stellen eine Luftgrenzschicht erhalten bleibt. Damit ist optimale Transmission des Lichts längs des Quarzstabes gewährleistet.

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(2) Die einander überlappenden, vorzugsweise aus Metall oder auch einem geeigneten starren Kunststoff bestehenden Schalen gewähren zuverlässig eine völlige Strahlendichtigkeit.

(3) Gleichzeitig wird der Quarzstab durch die Schutzhülse auch mechanisch zuverlässig geschützt.

(4) Die Schutzhülse läßt sich leicht zerlegen und somit bequem und auf jede beliebige Art gründlich reinigen oder sterilisieren.

(5) Brüche im Quarzstab lassen sich bei der Demontage sofort erkennen.

(6) Der Schnappverschluß ermöglich raschen Wechsel und leichte Drehbarkeit des Quarzstabes in der Gorätefassung.

Claims

Ι ! χ$ F»AT«NHTANJ/VÄt_T£ SCHIFF ν. FÜNER STREH ll" S'CH Ü BEL-HO PF EBBINGHAUS FINCK MARIAHILFPLATZ 2 4 3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 SO, D-8000 MÜNCHEN 95 ESPE Fabrik pharmazeutischer 18, Juli 1978 Präparate GmbH DEG-13 156 Schutzhülse für einen Quarzstab-Lichtleiter SCHÜTZANSPRÜCHE

1. Schutzhülse für einen Quarzstab-Lxchtleiter, wobei die Innenwand der Schutzhülse über den größten Teil ihrer Fläche in Abstand von der Außenfläche des Quarzstabes gehalten ist, dadurch gekennzeichnet , daß sie von mindestens zwei starren Schalen (11, 12; 21, 22; 31, 32) gebildet ist, die längs zur Mittellinie des Quarz-Stabes (10) parallelen Trennlinien dicht aneinanderstoßen.

2. Schutzhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen (11, 12; 21, 22; 31, 32) an den Trennlinien gestuft einander übergreifen.

3. Schutzhülse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnetdurch eine auf das vordere Ende der Schalen (11, 12; 21, 22; 31, 32) aufsteckbare Manschette

(17), die an ihrem vorderen Teil den Quarzstab (10) berührt.

4. Schutzhülse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine der Schalen (12) am hinteren Ende an ihren den Trennlinien entsprechenden Kanten mit Abschrägungen (18) versehe" ist.

5. Schutzhülse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Schalen (11, 12; 21, 22; 31, 32) am hinteren Ende gemeinsam eine umlaufende Ringnut (13) zum Einschnappen in eine Gerätefassung bilden.

6. Schutzhülse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Schalen (11, 12; 21, 22; 31, 32) am hinteren Ende gemeinsam einen umlaufenden Ringflansch (14) zum Anschlag an einer Gerätefassung bilden.

7. Schutzhülse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen (21, 22) am hinteren Ende gemeinsam ein Gewinde (25) bilden, auf das eine überwurfmutter (26) gegen den Ringflansch (14) aufschraubbar ist.

8. Schutzhülse nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für einen in einer Ebene gekrümmten Quarzstab, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennlinien in der Krümmungs-

ebene des Quarzstabes (10) verlaufen.

9. Schutzhülse nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für einen in einer Ebene gekrümmten Ouarzstab, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennlinien in einer zur Krümmungsebene senkrechten, entsprechend dem Quarzstab (10) gekrümmten Fläche verlaufen, und daß die Schalen (21, 22) an ihren die Trennlinien bildenden Kanten mit Schi?' beriegeln versehen sind, die jeweils einen an der einen Schale (22) vorgesehenen Ausschnitt (2 3) und einen an der anderen Schale (21) vorgesehenen Vorsprung (24) umfassen, wobei im passend zusammengeschobenen Zustand der beiden Schalen (21, 22) eine Kante des Vorsprungs (24) eine komplementär geformte Kante des Ausschnitts (23) hintergreift.

10. Schutzhülse nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für einen in einer Ebene gekrümmten Quarzstab, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennlinien in einer zur Krümmungsebene senkrechten, entsprechend dem Quarzstab (10) gekrümmten Fläcne verlaufen, und daß die den Trennlinien entsprechenden Kanten der Schalen (31, 32) am vorderen Ende mit _charnierartig ineinander greifenden Z-förmigen Ausschnitten (33) und Vorsprüngen (34) versehen sind.

11. Schutzhülse nach einem der Ansprüche 1 bis 1O, dadurch gekenn ze ichnet, daß die Schalen (11, 12;, 21,22; 31,32) aus einer Aluminiumlegierung bestehen.

12. Schutzhülse nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die "',anschette (17) aus weichem Kunststoff besteht.