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Elektrisch erwärmtes Modellier-Instrument für Wachs und ähnliche Stoffe
In verschiedenen Berufszweigen werden Modellier-lnstrumente l>enötigt zur Erwärmung
von Wachs, Stearin, Guttapercha, Schellack und ähnlichen Stoffen und zur gleichzeitigen
Bearbeitung dieser Stoffe in teigigem und flüssigem Zustand.
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Solche Anwendungsgebiete ergeben sich n. a. im zahnärztlichen und
dentistischen Beruf bzw Laboratorium, in dem Juwelier-, Kunst- und Schmuckwarengewerbe,
in der Porzellan-, Steingut- uiid Glasindustrie, im Bildhauerberuf usw. Je nach
dem Verwendungszweck hahen die Instrumente die verschiedensten Formen, wie Messer,
Nadeln, Spachteln, Kugeln u. a. Im Gebrauch werden die Schneiden laufend in kurzen
Abständen an der offeneii Flamme. z. i». eines Bunsenl)renners, erwärmt.
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Die Schneidenformen sind auf Grund der jahrelangen Erfahrungen bekannt
und haben sich bewährt. Dagegen haften der Methode, die Schneiden huber der offenen
Flamme zu erwärmen viele Nachteile an. Da die Wärmekapazität der Messerschneiden
klein ist, kühlt sich die Schneide nach Wegnehmen von der Flamme sehr schnell ab,
so daß nach einigen Handhabungen beim Modellieren die Schneide schnell unter die
Bearbeitungstemperatur sinkt und immer wieder in kurzen Abständen in der Flamme
erwärmt werden muß. Hierdutch ist ein kontinuierliches Arbeiten unmöglich und großer
Zeitverlust bedingt. Auch ist das Erwärmen an der offenen Flamme unsauber, da besonders
bei der Spiritusflamme Verunreinigungen durch Rußbildung vorkommen und ein Verbrennungsverlust
beim
Erwärmen besonders mit dem Bunsenbrenner entsteht. Außerdem ist das Arbeiten mit
der offenen Flamme feuergefährlich, wenn, wie z. B. im Sprechzimmer des Zahnarztes,
Ather- und Chloroformdämpfe vorhanden sind, die entzündet werden .können.
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Alle diese Nachteile vermeidet der Gegenstand der Erfindung, das
elektrisch erwärmte Modellier-Instrument, dessen Schneide durch eine oder mehrere
Heizwicklungen dauernd auf der gewünschten Temperatur gehalten wird und, falls erforderlich,
die Höhe dieser Temperatur durch einen zusätzlichen Regelwiderstand beliebig eingestellt
werden kann.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung eines zahnärztlichen
Modelliermessers ist in den Abb. I bis 10 in Einzelheiten dargestellt.
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Abb. I und 4 zeigen den Aufbau des kompletten Messers. Das Messer
besteht aus folgenden Hauptteilen: Die Schneiden mit gemeinsamen Schneidenhals I,
die Schneidenverschließbleche 2 und 3, die mäanderförmig gewickelten Heizwicklungen
4 und 5, die in die Hohlräume in den Schneiden eingebettet sind, und das aus zwei
Hälften 6 und 7 bestehende Messerheft, das aus wärmeisollierendem Stoff, z. B. Preßmaterial,
hergestellt ist.
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Nach Einlegen und Einbetten der Heizwicklung werden die Schneidenverschließbleche
2 und 3 an die Schneiden I so angeschweißt, daß die Aussparungen in den Schneiden
vollkommen verschlossen sind.
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Durch nachträgliches Nacharbeiten, wie Schleifen, werden dann die
Schneiden geglättet und auf die endgültige Form gebracht.
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Die beiden Hefthälften 6 und 7 werden durch die beiden Nieten 8 und
g zusammengehalten. Um zu verhindern, daß die Nieten durch die Berührung mit dem
Schneidenhals sich zu stark erwärmen, sind die Löcher 10 und II im Durchmesser wesentlich
größer gehalten als es die hindurchgesteckten Nieten erforderlich machen. Außerdem
sind die Nietköpfe in den Hefthälften versenkt eingesetzt, so daß eine Berührung
der Nieten mit den Fingern bei der Handhabung des Messers unmöglich ist. Die Senklöcher
I2, I3, I4, I5 sind außerdem mit wärmeisolierendem Stoff, z. B. harter Vergußmasse,
gefüllt. In den Paßflächen I6 und 17 wird der Schneidenhals zwischen den beiden
Hefthälften'6 und 7 eingepreßt, so daß ein fester Sitz des die Schneiden tragenden
Schneidenhalses im Messer'heft erreicht wird.
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Gleichzeitig wird das Zuleitungskabel I8 in der an den Hefthälften
sitzenden Ausführungstülle I9 fest eingeklemmt, so daß ein Herausreißen des Kabels
bei der Handhabung des Messers unmöglich ist. Die Ausführung der Tülle entspricht
der bei Steckern allgemein angewandten und bewährten Form. Als Isolierung der in
den Schneidenhohlräumen 20 und 21 liegenden Heizwicklungen wird die bei elektrischen
Wärmegeräten, z. B. Heizplatten, übliche Einbettmasse oder Glimmer u. ä. verwendet.
Die aus den Schneidenwurzeln herausragenden Heizdrahtenden 22 und 23 werden dann
mit den Leitungen des Kabels I8 zweckmäßigerweise durch Löten oder besser Schweißen
elektrisch verbunden.
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Um in dem Messerheft keinerlei Wärme zu erzeugen, werden die Kupferleitungen
des Kabels I8 möglicht dicht an den Schneidenwurzeln mit Heizdrahtenden verbunden.
Die Isolierung der Anschlußleitung erfolgt durch wärmebeständiges Isoliermaterial,
wie Asbest, oder Isolierperlen aus Steatit oder Glas.
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Um Isolationsschwierigkeiten zu vermeiden und dadurch die Betriebssicherheit
zu vergrößern, ist es zweckmäßig, eine möglichst kleine Spannung zu verwenden. Es
hat sich als günstig herausgestellt, die Spannung möglichst nicht größer als I0
Volt zu wählen. Diese Spannung kann von einem kleinen Transformator geliefert werden,
der an das Lichtnetz angeschlossen wird. Um die Arbeitstemperatur von etwa 200 bis
3000 C zu erreichen, muß die Heizwicklung in jeder Schneide etwa 5 bis I0 Watt aufbringen.
Es ist zweckmäßig die beiden Heizwicklungen hintereinander zu schalten und dadurch
den Strom in der Zuleitungsschnur herabzusetzen, wodurch diese einen kleineren Querschnitt
erhalten kann, was wegen der größeren Biegsamkeit für die Handhabung günstiger ist.
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Abb. 1 1 zeigt das Schaltschema unter Verwendung eines Transformators.
Die Oberspannungswicklung 24 liegt an der Lichtnetzspannung. Die beiden Heizwicklungen
4 und 5 sind in Reihe geschaltet und an die Unterspannungswicklung 25 des Transformators
angeschlossen.
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Falls es erwünscht ist, kann man einen Ausschalter vorsehen oder
einen Vorschaltwiderstand als Regler, um die Wärme in den Schneiden regulieren zu
können. Wenn in einem größeren Laboratorium oder einer größeren Werkstatt mehrere
Messer betrieben werden, kann man auch eine beliebige Anzahl von Messern an einen
einzigen Transformator anschließen. Bei Vorhandensein nur eines Gleichstromnetzes
kann an die Stelle des Transformators ein kleiner Umformer oder auch ein in der
Elektrotechnik bekanntes Aggregat, Zerhacker mit Transformator treten. Selbstverständlich
kann man auch zur Konstanthaltung der gewünschten Temperatur bzw. zum Vermeiden
von Ubererwärmung bei längerem Gebrauch Bimetallregler in das Messer einbauen, desgleichen
auch einen Schalter, um während der Handhabung beliebig ein- und ausschalten zu
können.
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Abb. 12 zeigt ein Messer mit nur einer Schneide.
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Der innere Aufbau ist nicht dargestellt, ist aber analog dem in Abb.
I bis 10 dargestellten und vorstehend beschriebenen Messer. Das Heft ist hierbei
aus einem Stück und das Kabel 26 wird in das freie Heftende eingeführt. Dieses Messer
kann auch mit einer schaufelförmigen Schneide oder einer spitzen Schneide nach Abb.
I3 ausgeführt werden oder mit jeder anderen Schneidenform, wie es der jeweilige
Berufszweig und Anwendungszweck erfordert.
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Eine weitere zweckmäßige Form der Ausführung ist in Abb. 14 dargestellt.
Hierbei ist die Schneide so ausgebildet, daß sie ähnlich wie bei der Glühlampe in
das als Fassung ausgebildete Messerheft eingeschraubt werden kann. Das eine Ende
des Heizdrahtes ist mit dem mit Gewinde versehenen
Mantel der Schneidenwurzel
verbunden, das andere Ende mit einem konzentrisch an der Schneidenwurzel angeordneten
Metallstift, der vom Mantel isoliert ist.
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Man kann natürlich die Heizwicklung auch anders ausbilden und unterbringen.
Allerdings wird es immer zweckmäßig sein, die Wicklung möglichst weit vom Messerheft
entfernt und möglichst nahe der Schneidespitze unterzubringen; um das Messerheft
möglichst kalt zu halten.
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In Abb. 15 ist die Schneide aus besonders wärmeleständigem und gegen
Schlag unempfindlichem Glas ausgebildet, wobei die Heizwicklung eingeschmolzen ist.