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Pneumatische zahnärztliche Maschine
Die bekannten zahnärztlichen Maschinen
werden durch einen Elektromotor angetrieben, von dem die Drehbewegung auf die Bohrer
bzw. auf die Schleifscheiben über eine Sch'n'urtransmission übertragen wird, die
über acht kleine Räder läuft, die auf vier miteinander verbundenen, gegenseitig
beweglichen Armen fixiert sind, wobei die Geschwindigkeit durch einen fußbedienten
Regelwiderstand geregelt wird.
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Diese Maschinen leiden unter manchen Übrelständern. Die Höchstgeschwindigkeit
von etwa 5000 bis 7000 Umdr./Min. ist zu Mein nach modernen Forderungen, da man
nunmehr in wesentlichem Ausnzaß Diamantinstrumente und Hartmetallbohrer für verschiedene
Arten von Präparationen anwendet.
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Diese haben ihren maximalen Wirkungsgrad. und ihren kleinsten Verschleiß
bei erheblich größeren Drehzahlen als denjenigen, die mit den gegenwärtigen Bohrerkonstruktionen
erhalten werden. Durch den erhöhten Wirkungsgrad biei hohen Drehzahlen kann das
Bohrerinstrument unter geringerem Druck gegen den Zahn angelegt werden, wodurch
die Reibungswärme und damit das Schmerzgefühl in hohem Grade reduziert werden.
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Die Übertragungsvorrichtung mit Scheüren, Räldchen und Armen ist
wenig zweckmäßig. Sie kann in gewissen Stellungen verblockt werden. Ferner kann
sich das Haar des Zahnarztes oder des Patienten darin verfangen. Sie ist sehr sperrig.
Vom psychologischen Gesichtspunkt hat der Anblick der ständig laufenden Schnur vor
und während der Behandlung keinen günstigen Einfluß auf den Patienten. Da der
Zahnarzt
ndt dem beinen Fuß die Drehzahl durch einen fußbedienten Regelwiderstand regelt,
so ruht ein Körpergewicht im wesentlichen auf dem anderen Bein, das deshalb häufig
überbeansprucht wird..
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Beim Auswechseln von Hand- und winkelstück müssen beide Hände in
Anspruch genommen werden. Es ist natürlich erwünscht, daß nur diejenige Hand, die
den Bohrer führt, zu diesem Zweck verwendet zu werden braucht.
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Auch turbinenangetriebene bohrmaschinen sind bekannt; diese waren
aber unbequem zu bedienen und haben keinen zweckmäßigen Geschwindigkeitsregler gehabt.
Eine bohrmaschine ohne zweckmäßigen Geschwindigkeitsregler kann dem Patienten nicht
die Sicherheit bieten, die er das Recht hat, von solchen Apapraten zu fordern, weshalb
dieser Typus nicht zur Anwendung gelangt ist.
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Mit der Bohrmaschine nach der Erfindung, die diejenige Art von Bohrmaschinen
betrifft, die eine (oder mehrere) auf einer Welle angebrachte Turbine und einen
Kompressor od. dgl. hat, der mittels einer biegsamen Leitung mit dem Turbinengehäuse
derart verbunden ist, daß die Turbine mit ihrer Welle eine Drehbewegung auf einen
in einem Hand-bzw. Winkelstück befestigten Bohrer od. dgl. mittels eines von dem
Kompressor kommenden Mittels, z. B. Preßluft, überträgt, das von einem von Hand
betätigbaren Betätigungsorgan reguliert wird, werden die obenerwähnten Nachteile
beseitigt. Die Erfindung kennzeichnet sich in der Hauptsache dadurch, daß das Betätigungsorgan
zwischen dem Bohrer u. dgl. und dem Turbinengehäuse angeordnet ist und daß ein Ventil,
od., dlgl., durch welches die Druckluft nach dem Turbinengehäuse geleitet wird,
derart angeordnet ist, daß die Preßluft durch die Turbine in der Richtung von dem
Blohrer rückwärtspassiert.
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Erfindungsgemäß kann das Betätigungsorgan aus einem Winkelhiebel
bestehen, der in der äußeren Hülse des Handstückes schwenkbar gelagert ist, wobei
der eine Arm, der Betätigungsarm, gan -oder teilweise außerhalb der Hülse durch
eine Öffnng in -dieser ragt und der andere Arm, der als eine Gabel ausgebildet ist,
angeordnet ist, den axial verschiebbaren Ventilkörper indirekt zu betätigen, zur
Regulierung der Durchströmungsfläche der Ventilöffnung.
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Das durch die Turbinen strömende Mittel verläßt die Maschine gegebenenfalls
durch einer Schalldämpfer in der Richtung von dem Patienten weg. Der Hand- bzw.
Winkelstückteil ist leicht entfernbar zwecks Sterilisierung usw.
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Eine Ausführungsform der Bohrmaschine nach der Erfindung wird auf
der Zeichnung veranschaulicht.
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Es zeigt Fig. I beinen axialen Schnitt durch den Turbinengehäuseteil,
einen Teil des Handstückes und die Kupplung zwischen diesen Teilen und Fig. 2 einen
axialen Schnitt des Handstückes gemäß der einen Ausführungsform; Fig. 3 und 4 zeigen
abgeänderte Ausführungsformen.
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2 bezeichnet lein Turbinenrad, das aus einer geeigneten Anzahl von
Schaufeln besteht und das auf seiner Welle 3 mittels der Turbinenradmutter 4 fixiert
wird. Auf einer mit Gewinde versehenen Partie einer Verlängerung 5 des einen Endes
der Welle 3 ist ein Knopf 6 festgeschraubt. Im anderen Ende der Welle 3 ist mittels
leiner Schraube 7 eine Klauenkupplung 8 befestigt, die in eine Klauenkupplung 9
eingreift, die auf der Welle 10 des Handstückes befestigt ist. Die Turbine 2 ist
von einem Gehäuse 11 umschlossen, das eine verlängerte, zylindrische Partie 12 hat.
13 bezeichnet leine mit einer zentralen Öffnung für die Turbinenwelle versehene,
in dem Turbinengehäuse 11 festgeschraubte Zwischenwand, in welcher leine Anzahl
von Düsen oder kegeligen Mundstücken 14 vorgesehen ist, welche Luft von einer Kammer
15 zu der Turbine 2 durchlassen. Durch einen biegsamen Schlauch 16 wird z. B. verdichtete
Luft von einem Kompressor (nicht gezeigt) von im großen gesehen demjenigen Typus,
der in jeder zahnärztlichen Klinik vorkommt, oder von einem Behälter, z. B einer
Flasche mit verdichteter Luft unter einem Druck von z. B. 3 Atmosphären, durch ein
Mundstück 17 zu einem von der zylindrischen Partie 12 gebildeten Einlaßraum 18 geführt.
19 bezeichnet einen axial verschiebbaren, zylindrischen Ventilkörper, auf dessen
eines Ende eine Ventilmutter 20 geschraubt ist. Die Ventilmutter 20 und damit auch
der Ventilkörper 19 werden in der axialen Richtung von dem einen Ende einer innerhalb
des genannten Körpers gelegenen Spiralfeder 21 betätigt, derart, daß die Spiralfeder
21 bestrebt ist, eine Ventilöffnung 22 zwischen dem Einlaßraum 18 und der Kammer
15 mittels seiner Gummimembran 23 zu schließen und dadurch zu verhindern, daß Luft
in die Kammer 15 und durch die Düsen 14 einströmt, und zu verhindern, daß die Turbine
in Drehung versetzt wird. Die peripherische Partie der Gummimembran 23 ist an dem
vaerschiebbaren Ventilkörper 19 durch leiten Ventilring 24 und z. B. vier Schrauben
25 befestigt. Die Ventilöffnung 22 ist kreisförmig und nur an vier Stellen unterbrochen,
um denSchrauben 25 Platz zu bereiten.
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Die Gesamtfläche der Ventilöffnung 22 ist größer als die Einlaßfläche
des Mundstückes 17.
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Ein in der Spiralfeder angeordneter und an der Zwischenwand 13 befestigter
innerer Zylinder 26 stellt ein Lager für die Turbinenwelle 3 dar. Der Zylinder 26
wird in der Zwischenwand 13 bei 27 festgeschraubt -und wird dabei die innere durchbrochene
Partie der Ventilmembran 23 zwischen einem auf dem Zylinder 26 angeordneten kreisförmigen
Absatz 28 und der Zwischenwand befestigt. Die äußere Partie der Membran bewegt sich
somit axial zusammen mit dem Ventilkörper 19, aber ihre innere Partie ist fest.
Das andere Ende der Spiralfeder 21 stützt gegen den genannten Absatz 28. Die -dem
Handstück zugekehrte Wand des Einlaßraumes 18 besteht aus einer Dichtungsmembran
29, deren zentraler, durchbrochener Teil an dem Zylinder 26 mittels der Membranbefestigungsschraube
30 befestigt wird und deren äußerer Teil peripheriell an einem auf der verlängerten
Zylinder-
partie 12 angeordneten Zylinder, absatz 3 r mittels einer
ringförmigen Befestigungsscheibe 32 fixiert wird.
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33 bezeichnet die äußere Hülse des Handstückes, deren Welle 10 mittels
der Klauenkuppiung 9 in die auf der Turbinengehäusewelle 3 angeordnete Klauenkupplung
8 eingreift. Bei 34 ist ein Teil des entfernbaren Bohrers oder Schleifinstrumentes
lersichtlich. Dieser Teil wird auf bekannte Weise in die Mündung des Handstückes
eingeführt und wird teilweise von einer Spannhülse 35 bekannter Konstruktion umschlossen.
Die Spannhülse 35 liegt ganz innerhalb einer inneren Fixationshülse 36, dessen eines
der Spannhülse 35 zugekehrte Ende kegelig ausgebildet ist und zu einem entsprechenden
Kegel auf der Spannhülse plant. Das andere Ende der Spannhülse ist lebenfalls kegelig
ausgebildet und paßt in einem in einem innerhalb der Fixations hülse 36 lose liegenden
Spannzapfen 37 vorgesehenen Kegel lein. Die innere Fixationshülse 36 ist in eine
äußere Fixationshülse 38 geschraubt, deren hintere Partie 39 im Querschnitt quadratisch
mit etwas abgerundeten Ecken ist. Das vordere Ende der Welle I0, welches mit Gewinde
versehen ist, ist ein verhältnismäßig großes Stück in die mit einer mit Gewinde
versehenen Bohrung ausgerüstete Partie 39 der Fixationshülse 38 -einges-chraubt.
Die Teile 35 bis 39 werden zur Befestigung des Bohrers usw. an der rotierenden Welle
10 verwendet. Wenn man den Bohrer zu befestigen wünscht, wird er in die Mündung
des Handstückes 33 eingeführt.
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Eine Reguliertaste 40 eines Winkelhebels wird aufwärts um eine in
einer Öffnung in der äußeren Hülse des Handstückes hefestigte Welle 41 geklappt,
wobei ein gabelförmiger Arm 42 des Winkelhebeis um den quadratischen Teil der äußeren
Fixationshülse 38 greift und diese Hülse sowie auch die Hülse 36 fixiert. Mittels
des Knopfes 6 (Fig. 1) dreht man die Turbinenwelle 3 und die Handstückwelle 10 herum
und preßt somit den Spatinzapfen 37 gegen die Spannhülse 35, die dabei den Bohrer
fixiert. Dlann wird die Taste 40 heruntergeführt, um ihre eigentliche Aufgabe zu
erfüllen, und zwar um die Drehgeschwindigkeit zu regulieren. Da die Vorrichtungen
zur Befestigung des Bohrers innerhalb des Handstückes gelagert sind, rotieren sie
unbehindert, wenn die Maschine im Gang ist. Der Bohrer wird durch ein entgegengesetztes
Verfahren gelöst. Auf der Welle 10 ist eine zylinderförmige Regulierhülse 43 verschiebbar
angeordnet, die in ihrem vorderen Ende in der axialen Richtung durch den Gabel arm
42 des Winkelheblels betätigt wird.
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Am hinteren dem Turbinengehäuse zugekehrten Ende der Hülse 43 sind
zwei parallele Stifte 44 angelötet, welche axial in der hinteren Partie des Handstückes
verlaufen und angeordnet sind, mit ihren freien Enden gegen die Dichtungsmembran
29 zu pressen, zur Betätigung der Ventilmutter 20 und des Ventilkörpers I9, So daß
die Ventilöffnung 22 geöffnet wird.
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In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Reguliertaste 40 ist
diese zum größten Teil in Die äußere Hülse 33 des Handstückes, eingebaut. Da diese
Reguliertaste 40 erheblich länger ist als die eguliertaste gemä Fig. I und 2, ist
ein kleinerer Druck auf die Taste erforderlich, um das Ventil zu öffnen und zu regulieren.
Der äußere Teil 45 der Taste, der U-£örmig ist, kann. mit seinen Schenkeln über
die äußere Hand- bzw. Winkelstückkontur heruntergeführt werden. In dieser Ausführung
kann die äußere Fixationshüls-e 38 durch einen in einem Schlitz 46 in der Hülse
33 axial verschiebbaren Ab-Satz 47a fixiert werden, dessen Innere eine U-förmige,
den quadratischen Teil 39 der Fixationshülse 38 umschließende Partie 47 hiat. Der
gabelförmige Hebelarm 42 ist angeordnet, die Regulierhülse 43 zw betätigen.
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In Fig. 4 wird zeine Anordnung für ein Winkelstück gezeigt. Sein
Kopf 48 ist von bekannter Konstruktion sowie auch die Wellenkupplung 49, 50.
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5I zeigt eine geeignete Lagerung der Welle 10. Die Fixierung des
Bohrers 34 verfolgt auch hier auf bereits bekannter Weise in dem Kopf des Winkel
stückies.
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Die Geschwindigkeitsreguliervorrichtung nach Fig. I bis 4 fungiert
in der folgenden Weise: Die verdichtete Luft od. dgl. passilert durch den Schlauch
16 und das Mundstück 17 in den EinLaßraum ! rS des Turbinengehäuses hinein. Wenn
die Reguliertaste 40 nicht betätigt ist, ist das Ventilsystem geschlossen, weshalb
die Luft nur in den Einlaßraum gelangen kann. Drückt man z. B. mit dem einen Finger
der rechten Hand, d. h. derselben Hand, die die Bohrmaschine hält, auf die Reguliertaste
40, so wird diese Bewegung in der axialen. Richtung rückwärts mittels der Regulierhülse
43 und der Stifte 44 gegen die Dichtungsmembran 29 weiter zu der dicht gegen die
Dichtungsmembran liegenden Ventil mutter und dem Ventilkörper 19 fortgepfianzt.
Dabei wird die Spiralfeder 21 zusammengepreßt, und die kreisförmige Ventilöffnung
22 wird gegen die Wirkung der Feder geöffnet, wobei die verdichtete Luft in das
Turbinengehäuse strömt und die Turbine in Drehung versetzt. Vermindert man den Druck
auf die T, aste, so wird der Luftstrom teilweise gedrosslelt, wobei die Turbine
mit geringerer Geschwindigkeit läuft. Hört der Druck auf, so hält die Maschine automatisch
an, weil die Spiralfeder dann das Ventil schließt. Dies ist natürlich von großer
Bedeutung vom Sicherheitsgesichtspunkt aus, wenn der Zahnarzt beispielsweise den
Griff -um das Handstück verlieren würde, wobei ein Unglück vermieden wird. Die axiale
Bewegung, die erforderlich ist, um das Ventilsystem ganz zu öffnen, ist nur etwa
I bis 1,5 mm. Indem man die Reguliertaste 40 genügend lang macht, kann man teils
alle Zwischengeschwindigkeiten beherrschen, teils den erforderlichen Druck auf dieselbe
vermindern. Durch eine einfache Anordnung kann die Taste in verschiedenen Zwischenlagen
fixiert werden, so daß der Fingerdruck nicht stets ausgeübt zu werden braucht, z.
B. bei Arbeiten in der vorderen Partie des Mundes.
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Das Hand- bzw. Winkelstück wird mit dem Turbinengehäuseteil mittels
einer Überfallmutter 73 gekuppelt, die vorzugsweise auf der Außenseite ge-
riefelt
ist, so daß sie leicht von Hand aufgeschraubt werden kann.Hierdurch kann man leicht
das Handstück zwecks Sterilisierung usw, abtrennen. 74 ist ein Schalldämpfer, dessen
Konstruktion und Gestaltung variiert werden kann. Durch die Ausbildung der Bohrmaschine
entsteht jedoch kein lästiges Blasgeräusch.
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Die Bohrmaschine soll zweckmäßig zweifach vorhanden sein, und zwar
eine für das Handstück und leine für das Winkelstück. Sie sollen im Anschluß an
eine Einheit, Schalttafel od. dgl. in einem Halter aufgehängt sein, der automatisch
die Luftzufuhr abschaltet. Wünscht man z. B. das Handstück anzuwenden, so wird dieses
aus dem Halter gehoben, wobei die Luftzufuhr zugeschaltet wird.
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Wünscht man von Handstück zu Winkelstück zu wechseln, so wird das
Handstück in seinen Halter aufgehängt, und man ergreift statt dessen die Winkelstückmaschine.
Dieses Wechseln erfolgt also nur mit -der teinen, Hand, d. d.h. derjenigen Hand,
die die Maschine steuert. Die andere Hand ist frei, was bei den jetzt gebräuchlichen
Bohrmaschinen nicht der Fall ist. Die Schwester kann hierbei beim Austausch von
Bohrern und Schleifscheiben behilf-Äl-eh sein.
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Es ist klar, daß man mit dieser Konstruktion alle die obenerwähnten
Nachteile bei bekannten Bohrmaschinen vermeidet. Sie hat außerdem geringes Volumen
und liegt gut in der Hand und ist absolut frei beweglich in allen Lagen, und alle
erwünschten Geschwindigkeiten können erhalten werden. Es ist auch günstiger, Idie
Geschwindigkeit mit der Hand als mit dem Fuß zu regulienen, teils aus den bereits
erwähnten Gründen, teils weil die Hand schneller für ~ Impulse von dem Gehirn reagiert
als der Fuß.
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Die Höchstgeschwindigkeit kann von den gegenwärtigen 5000 bis 7000
Umdr./Min. zu jeder erw2nschten Geschwindigkeit, beispielsweise zu 15 000 bis 20
000 Umdr./Min., erhöht werden.
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Schließlich ist man nicht an elektrische Kraft zum Treiben der Maschine
gebunden. Fehlt die Möglichkeit, den Kompressor auf elektrischem Wege zu treiben,
so kann er auf andere Weise getrieben werden; alternativ kann man anstatt von Kompressor
eine mit Reduzierventil versehene Flasche mit komprimierter Luft od. dgl. anwenden.
Dies hat natürlich seine große Bedeutung, z. B. bei militärischen Kliniken im Felde.
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Die Erfindung ist nicht - an die gezeigten Ausführungsformen gebunden,
sondern die Einzelheiten können auf viele Weisen verändert werden, -ohne daß der
Rahmen derselben überschritten wird. Die Taste 40 kann ganz in die Hülse des Handstückes
eingebaut werden und durcli einen durch diese sich erstreckenden Knopf betätigbar
sein. Es ist auch denkbar, einen Teil der Druckluft bzw. die von der Maschine ausgehende
Luft zu dem Bohner bzw. der Schleifscheibe zu überführen.
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Die Ventilöffnung gemäß Fig. I kann auch durch eine Dichtungsvorrichtung
geschlossen und geöffnet werden, die in entgegengesetzter Richtung zu der gezeigten
wirkt, wobei der Luftdruck mit der Feder zusammenwirkt, um das Ventil zu schließen.
Die Bohrmaschine kann natürlich auch in der Arztchirurgie angewendet werden.